Σύνταξη – επιμέλεια: Στέλιος Βασιλούδης
Η κλιματική αλλαγή απειλεί τη βιοποικιλότητα της Γης. Θα μπορούσαν οι παγωμένες περιοχές της Σελήνης να είναι το καλύτερο μέρος για να αποθηκεύσουμε «αντίγραφα ασφαλείας» των μορφών ζωής;
Το φθινόπωρο του 2016, οι υψηλές θερμοκρασίες προκάλεσαν την απόψυξη του μόνιμου παγετού που περιβάλλει μια απομακρυσμένη νορβηγική βουνοπλαγιά. Μια πλημμύρα που ακολούθησε παραβίασε τη σήραγγα εισόδου του Global Seed Vault του Σβάλμπαρντ, χτισμένου στο βουνό ως φρούριο για την προστασία των σπόρων του κόσμου. Η ορμή του νερού σήμαινε μια τρομερή προειδοποίηση: ούτε ένα θησαυροφυλάκιο πολλών εκατομμυρίων δολαρίων που έχει σχεδιαστεί για να εξασφαλίσει – σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης – την προσφορά τροφίμων στον κόσμο δεν μπορεί να ξεφύγει από την οργή ενός πλανήτη που θερμαίνεται.
Καθώς η ανθρωπότητα συνεχίζει απο την μια αποτυχία μετά την άλλη στην επίτευξη των κλιματικών στόχων, οι κίνδυνοι ασφάλειας που απειλούν τη μακροζωία του αποθετηρίου συνεχίζουν επίσης να ανεβαίνουν. Το θησαυροφυλάκιο, το οποίο ξεκίνησε το 2008 ως «ασφαλής» τοποθεσία για περισσότερα από 1,3 εκατομμύρια δείγματα σπόρων, βρίσκεται σε ένα αρχιπέλαγος πάνω από τον Αρκτικό Κύκλο, το οποίο έκτοτε θερμαίνεται έξι φορες πιο γρήγορα από τον παγκόσμιο μέσο όρο, σύμφωνα με επιστήμονες – ερευνητές. Αυτές οι διαφαινόμενες απειλές βρίσκονται εν μέρει, πίσω από ένα μεγάλο όραμα που παρουσίασε μια ομάδα Αμερικανών επιστημόνων σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό BioScience: ένα νέο ακόμη πιο ασφαλές θησαυροφυλάκιο, αυτή τη φορά όχι μόνο για σπόρους, αλλά και για φυτά, ζώα και μικροβιακά δείγματα.
Και θέλουν να το χτίσουν στο φεγγάρι.
«Στα μουσεία φυσικής ιστορίας, σκεφτόμαστε τι είδους υλικό πρόκειται να κρατήσουμε, πού να το διατηρήσουμε και πώς να το αποθηκεύσουμε», λεει η Lynne Parenti του Εθνικού Μουσείου Φυσικής Ιστορίας Σμιθσόνιαν, συν – συγγραφέας της μελέτης. Καθώς ο αριθμός των ειδών που αντιμετωπίζουν απειλή εξαφάνισης από την κλιματική αλλαγή και την απώλεια οικοτόπων συνεχίζει να αυξάνεται, η Parenti πιστεύει ότι έχει έρθει η ώρα να επανεξετάσουμε τον καλύτερο τρόπο για να διασφαλίσουμε τη μελλοντική τους επιβίωση. Εκτός από το Σβάλμπαρντ, υπάρχουν περισσότερες από 1.750 τράπεζες γονιδίων σε όλο τον κόσμο που φιλοξενούν διατηρημένα δείγματα ειδών σε περίπτωση που χρειαστεί να αναβιώσουν σε κάποια μελλοντική ημερομηνία. «Αυτά τα θησαυροφυλάκια και μόνο, δεν είναι πλέον επαρκές ασφαλιστήριο συμβόλαιο», υποστηρίζει η Parenti.
«Η Σελήνη είναι ιδανικό μερος καθώς είναι απομακρυσμένη και ασφαλής από αυτές τις καταστροφές στη Γη», λεει. «Αν μπορούσαμε να το πετύχουμε αυτό, πιστεύουμε ότι θα λειτουργούσε», προσθέτει.
Αυτοματοποιημένη και χωρίς την ανάγκη ανθρώπινης συντήρησης, η προτεινόμενη σεληνιακή βιοαποθήκη θα στεγάζει κρυοσυντηρημένα κύτταρα, αποθηκευμένα σε θερμοκρασίες τόσο χαμηλές που η βιολογική τους δραστηριότητα αναστέλλεται. Τα κρυοσυντηρημένα κύτταρα πιθανότατα μπορούν να παραμείνουν ζωντανά για εκατοντάδες χρόνια, με στόχο οι συλλογές να μπορούν μια μέρα να αποψυχθούν και να χρησιμοποιηθούν για την ανάκτηση DNA και ολόκληρων οργανισμών.
«Σκεφτόμουν πώς να προστατεύσω τα είδη σε μια παθητική βιοαποθήκη όπως το Seed Vault του Σβάλμπαρντ, όπου δεν χρειάζονται άνθρωποι ή ενέργεια για να διατηρηθούν οι σπόροι», λεει η Mary Hagedorn, επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας και συνεργάτης της Parenti στο Σμιθσονιαν. Κανένα μέρος στη Γη δεν είναι αρκετά κρύο ώστε να έχει μια αποθήκη που πρέπει να φυλάσσεται στους -196 βαθμούς Κελσίου – προϋπόθεση για τη μακροχρόνια αποθήκευση κρυοσυντηρημένων ζωντανών κυττάρων. Έτσι αυτή και η ομάδα της στράφηκαν στην πιθανότητα της Σελήνης, όπου μερικες περιοχές φτάνουν σε θερμοκρασίες πολύ πιο χαμηλές από τους – 200 Κελσίου.
Εάν γίνει πραγματικότητα, το θησαυροφυλάκιο της Σελήνης θα βοηθούσε στη διασφάλιση της βιοποικιλότητας των οικοσυστημάτων του κόσμου σε περίπτωση καταστροφής στη Γη, υποστηριζουν οι συγγραφείς της μελέτης.
Ακούγεται σαν επιστημονική φαντασία και οι προκλήσεις για την εκτέλεσή της είναι ακραίες – από το πώς να διασφαλιστεί ότι υπάρχει αρκετή γενετική ποικιλότητα στα αποθηκευμένα δείγματα για να καταστεί βιώσιμος ο επανεποικισμος της Γης, μέχρι την έλλειψη ισχυρών αποδεικτικών στοιχείων ότι η αναγέννηση των ειδών από μακροπρόθεσμα κρυοσυντηρημένα κύτταρα είναι εφικτή, μέχρι το βαρύ τίμημα που συνεπάγεται έστω και το ξεκίνημα της διαδικασίας (η ομάδα της Hagedorn δεν έχει επί του παρόντος εκτίμηση για το κόστος ή το χρονοδιάγραμμα).
Ωστόσο, πριν από λίγες εβδομάδες, η ομάδα προχώρησε περαιτέρω προς μια υλοποιημένη εκδοχή αυτού του οράματος, επεκτείνοντας τις τάξεις της για να συμπεριλάβει τον Garret Fitzpatrick και άλλους μηχανικούς από το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ & Σμιθσόνιαν. Νωρίτερα στην καριέρα του, ο Fitzpatrick εργάστηκε στη NASA, όπου ηγήθηκε μιας προσπάθειας σχεδιασμού ενος συστήματος για τη μεταφορά βιολογικών δειγμάτων στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, για πειραματισμούς. Η αποστολή ιστών σε κρυογονική στάση στο φεγγάρι είναι μια σχετική αλλά πολύ πιο δύσκολη πρόκληση.
Ο Fitzpatrick και η ομάδα του επικεντρώνονται πρώτα στην ανάπτυξη μιας αποστολής επίδειξης που θα έστελνε παγωμένα κύτταρα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό για να απαντήσουν σε μια ερώτηση πάνω από όλες τις άλλες: «Μπορούμε να διατηρήσουμε ένα ικανοποιητικό εύρος θερμοκρασίας, όχι μόνο στο σημείο προσγείωσης, αλλά σε όλες τις φάσεις της αποστολής;», αναρωτηθηκε ο Fitzpatrick , «από την ενσωμάτωση σε ένα όχημα εκτόξευσης έως την εκτόξευση, την πτήση προς την Σελήνη, την προσγείωση, ενδεχομένως την αποθήκευση, προτού τελικά φτάσει στον τελικό προορισμό του;».
«Είναι σχεδόν δύο διαφορετικά προβλήματα μηχανικής», λεει ο ιδιος σχετικά με τις διπλές προκλήσεις της αποστολής κρυογονικών δειγμάτων στο διάστημα και στη συνέχεια της διατήρησης τους στη σεληνιακή επιφάνεια. Το πώς να κρυοσυντηρηθούν τα κύτταρα των ειδών της Γης στη Σεληνη είναι ένα εξειδικευμένο πρόβλημα. Όμως, παραδόξως, μια ανταγωνιστική ομάδα εργάζεται ήδη σε αυτό και είναι ακόμη και μερικά βήματα μπροστά.
Οι μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα επινόησαν ένα σύστημα για την αποθήκευση βιολογικών δειγμάτων στη Σελήνη. Ο σχεδιασμός του Πανεπιστημίου της Αριζόνα ξεκίνησε στο εργαστήριο SpaceTREx του καθηγητή αεροδιαστημικής Jekan Thanga ως ένα φοιτητικό έργο που διερευνά πιθανές περιπτώσεις χρήσης για τους σωλήνες λάβας που ανακαλύφθηκαν στη Σελήνη στις αρχές της δεκαετίας του 2010, οι οποίοι θα μπορούσαν να παρέχουν το τόσο απαραίτητο καταφύγιο για την ανθρώπινη παρουσία στη Σελήνη συμπεριλαμβανομένου ενός βιοαποθετηρίου όπως αυτό που έχουν προτείνει η Hagedorn και οι συνεργάτες της ή μια «σεληνιακή κιβωτός» όπως την αποκαλεί η ομάδα του Thanga.
Οι σωλήνες λάβας σχηματίζονται όταν το εξωτερικό του ρέοντος μάγματος σκληραίνει ενώ το εσωτερικό συνεχίζει την πορεία του, αφήνοντας πίσω έναν άδειο σωλήνα. Βρίσκονται σε όλη τη Γη και πιστεύεται ότι είναι παρόντες στο υπέδαφος άλλων πλανητικών σωμάτων που είχαν επίσης περιόδους ηφαιστειακής δραστηριότητας, μια κατηγορία που περιλαμβάνει τη Σελήνη. Σύμφωνα με πλανητικούς επιστήμονες, αυτά τα υπολείμματα του λιωμένου παρελθόντος της Σελήνης θα παρείχαν μια φυσική πηγή προστασίας από τις πολλές απειλές που αντιμετωπιζουν οι αστροναύτες στην επιφάνεια – θωρακίζοντας τους ιδιους, τον εξοπλισμό τους και τυχόν δείγματα που πρέπει να προστατευτούν από κινδύνους όπως η αφιλτράριστη ακτινοβολία από τον ήλιο και το βαθύ διάστημα, καθώς και μετεωρίτες που χτυπούν τυχαία και με ταχύτητες που ξεπερνούν τα 58.000 χλμ την ώρα.
Ο Thanga και η ομάδα του σχεδίασαν ένα σύστημα που χρησιμοποιεί ηλιακούς συλλέκτες και μπαταρίες για να παρέχει τη δύναμη να ωθήσει τις θερμοκρασίες μέσα σε ένα σωλήνα λάβας μέχρι το βαθύ πάγωμα που απαιτείται για τη δημιουργία της σεληνιακής τους κιβωτού. Αυτή είναι η καθοριστική διαφορά μεταξύ του σχεδιασμού του Thanga και του πειράματος της ομαδας της Hagedorn. Εκεί όπου η ομάδα του Thanga θα στόχευε να ψύξει ενεργά την κιβωτό, η Hagedorn και η ομάδα του Σμιθσόνιαν έχουν οραματιστεί ένα αποθετήριο που χρησιμοποιεί φυσικά χαρακτηριστικά του φεγγαριού για να διατηρεί τα δείγματα, κρυογονικά. «Η ιδέα πίσω από την πρότασή μας είναι ότι, στο βαθμό που θα μπορούσαμε να την υλοποιήσουμε, θα ήταν παθητική», λεει η Parenti. Επισήμανε ότι οι άνθρωποι είχαν κάνει από καιρό σκεψεις για την ιδέα κατασκευής αποθηκευτικών χώρων υλικών στη Σελήνη, αλλά όλες οι ιδέες απαιτούσαν ένα πλήρωμα για τη συντήρησή τους.
Για να διατηρήσουν παθητικά μια διαρκή βαθιά κατάψυξη, πρότειναν την κατασκευή της αποθήκης στο νότιο πόλο της σελήνης όπου, μέσα σε μερικούς κρατήρες, οι συμπτώσεις της ουράνιας γεωμετρίας έχουν ευθυγραμμιστεί για να δημιουργήσουν περιοχές μόνιμης σκιάς και οι θερμοκρασίες μπορεί να είναι έως και -196 βαθμούς Κελσίου. Αυτές οι συνθήκες θα σήμαιναν ότι τα δείγματα θα μπορούσαν να αποθηκευτούν χωρίς να χρειάζεται πλήρωμα και θα μπορούσαν να διατηρηθούν μόνο με ρόβερ και ρομποτική.
Ενώ θεωρητικά όλα αυτά καθιστούν αυτές τις μόνιμες πολικές σκιές ιδανικές για ένα τέτοιο έργο, «δεν γνωρίζουμε τα βασικά για το τι είναι αυτό το μέρος», αντέτεινε ο Thanga. Μόλις τον περασμένο μήνα, η NASA ακύρωσε μια αποστολή η οποία θα προσγείωνε το πρώτο rover που θα εξερευνούσε τον πόλο, εν μέρει λόγω των τεχνικών προκλήσεων που τέθηκαν. «Αυτή είναι η ειρωνεία του πράγματος», λεει ο Thanga. «Είναι κοντά στη Γη, αλλά είναι ίσως ένα από τα πιο ακραία μέρη σε ολόκληρο το ηλιακό σύστημα».
Ο Fitzpatrick αισθάνεται σίγουρος, ωστόσο, ότι ο τρέχων σεληνιακός οδικός χάρτης της NASA θα προσφέρει άφθονες ευκαιρίες για εξερεύνηση και κατανόηση αυτών των σκοτεινών πολικών τοποθεσιών, συμπεριλαμβανομένης μιας αποστολής που έχει προγραμματιστεί για αργότερα αυτό το έτος και σχεδιάζει να προσγειωθεί σε μια κορυφογραμμή με θέα σε μια πολική σκιά. Όμως, καθώς η NASA προσπαθεί να εξερευνήσει αυτές τις περιοχές, «είναι πιθανό να μάθουμε απλώς περισσότερα για το πόσο δύσκολο είναι να υπάρχει και να λειτουργεί κάτι σε αυτό το επίπεδο κρύου», επισημαίνει ο Thanga.
«Απλά το να λειτουργείς σε κρυογονικές συνθήκες, δεν είναι καθόλου ασήμαντο», προσθέτει. «Τα μηχανικά πράγματα κάνουν περίεργα πράγματα. Μπορεί να παγώσουν, να μπλοκάρουν, κάτω από συνθήκες που μοιάζουν με αυτες στο διάστημα. Ακόμη και υπό μέτρια ψυχρές συνθήκες σε κενό, έχουμε ένα φαινόμενο που ονομάζεται ψυχρή συγκόλληση, όπου δύο κομμάτια μετάλλου συγχωνεύονται όταν έρθουν σε επαφή», συνεχίζει.
Ο Thanga υποστηρίζει ότι το πιο λογικό πράγμα που μπορούμε να κάνουμε, είναι να δημιουργήσουμε την κιβωτό σε ένα σωλήνα λάβας, καθώς οι συνάδελφοί του στην πλανητική επιστήμη αναμένουν ότι αυτοί οι σωλήνες θα είναι αρκετά παρόμοιοι με αυτούς που έχουμε στη Γη, αν και πολύ πιο κρύοι, κάτι που δίνει στους ερευνητές μια ευκαιρία για κατανόηση του τι να περιμένει κανείς και πώς να το σχεδιάσει. Όπως και με την ιδέα της Hagedorn, ωστόσο, η τιμή και το χρονοδιάγραμμα δεν έχουν ακόμη προϋπολογιστεί. Ο Thanga αναμένει ότι, μετά την οριστικοποίηση του σχεδιασμού (που ενδεχομενως θα απαιτήσει χρόνια), θα μπορούσε να κατασκευαστεί και να συναρμολογηθεί ταχύτερα και φθηνότερα από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.
Ωστόσο, η τελική τιμή θα καταλήξει σε δισεκατομμύρια, ένα κόστος το οποίο για κάποιους, μπορεί να δαπανηθεί καλύτερα σε πιο συγκεκριμένες λύσεις εδώ στη Γη. Στο Global Seed Vault του Σβάλμπαρντ, μετά τις πλημμύρες του 2016, οι οποίες τελικά δεν έθεσαν σε κίνδυνο κανένα δείγμα, αλλά προκάλεσαν πλήθος ανησυχιών σχετικά με την ικανότητα του θησαυροφυλακίου να παρέχει προστασία έναντι αστοχίας, οι αρχιτέκτονες της εγκατάστασης αναγνώρισαν ότι η πιθανότητα τήξης του μόνιμου παγετού ή περιπτώσεις παρόμοιων ακραίων καιρικών συνθηκών, δεν είχαν περιληφθεί στα αρχικά τους σχέδια. Έκτοτε έχουν ληφθεί προφυλάξεις πολλών εκατομμυρίων δολαρίων.
Το 2019, οι τοίχοι της σήραγγας εισόδου του θησαυροφυλακίου στεγανοποιήθηκαν, οι πηγές θερμότητας αφαιρέθηκαν και σκάφτηκαν αποχετευτικές τάφροι προκειμενου να αποτραπουν οι εισροές νερού. Εκπρόσωπος στο Crop Trust, έναν οργανισμό που βοηθά στη διαχείριση του θησαυροφυλακίου μαζί με τη νορβηγική κυβέρνηση και τη Nordic Genetic Resource Center, δήλωσε ότι η εγκατάσταση είναι «ασφαλής». «Λειτουργεί σε προσβάσιμο σημείο με σύγχρονα συστήματα ψύξης που διατηρούν τη θερμοκρασία του στους -18 βαθμούς Κελσίου, που ειναι ιδανική για αποθήκευση σπόρων. Γίνονται πολλαπλές εναποθέσεις σπόρων κάθε χρόνο και οι επιστήμονες μπορούν να έχουν πρόσβαση στους σπόρους τους ανάλογα με τις ανάγκες. Η εγκατάσταση παρακολουθείται στενά για να προστατεύσει το Seed Vault και το περιεχόμενό του», συνέχισε ο εκπρόσωπος, και πρόσθεσε: «Η κλιματική αλλαγή απειλεί πολλές πτυχές της ανάπτυξης, συμπεριλαμβανομένης της ποικιλομορφίας των καλλιεργειών και της επισιτιστικής ασφάλειας παγκοσμίως. Αυτή είναι μια πολύ μεγαλύτερη απειλή από τον κίνδυνο που ενέχει η κλιματική αλλαγή για το Παγκόσμιο Θησαυροφυλάκιο Σπόρων του Σβάλμπαρντ».
Όταν ρωτήθηκε σχετικά με την πρόταση για την δημιουργία βιοαποθήκης στη Σεληνη που εν μέρει, υποκινείται από τον κίνδυνο των ακραίων κλιματικών συνθηκών που απειλουν το θησαυροφυλάκιο σπόρων, ο Stefan Schmitz, εκτελεστικός διευθυντής της Crop Trust, είπε ότι η ιδέα ενός βιοαποθετηρίου στη Σεληνη υπογραμμίζει την επιτακτική ανάγκη για διατήρηση και διάθεση της ποικιλίας των καλλιεργειών στη Γη. «Τα συστήματα που θέτουμε σε εφαρμογή σήμερα, τα μαθήματα που παίρνουμε και οι σπόροι που προστατεύουμε είναι μια ανεκτίμητη πηγή καθώς η ανθρωπότητα κοιτάζει προς το φεγγάρι και τα άστρα», πρόσθεσε ο Schmitz. «Η συνεργασία και η διατήρηση εδώ στη Γη αυτή τη στιγμή, διασφαλίζουν ότι οι άνθρωποι μπορούν να φτάσουν στο φεγγάρι και πέρα από αυτό».
Για τους Thanga και Hagedorn, ο περιορισμός των σύγχρονων προσπαθειών διατήρησης μόνο στα υπάρχοντα συστήματα δεν είναι αρκετός. Λόγω των κινδύνων «μεγάλης κλίμακας χάους και αναστάτωσης» που προκύπτουν από την κλιματική αλλαγή, τον πυρηνικό πόλεμο, τα υπερηφαίστεια, τις πτώσεις αστεροειδών και άλλους πιθανούς κατακλυσμούς, ο Thanga φρονεί ότι ένα θησαυροφυλάκιο στο φεγγάρι θα ήταν ένας τρόπος για να αποθηκευτεί ένα «κύριο αντίγραφο ασφαλείας» της ζωής στη Γη σε ασφαλή απόσταση. Εκτός από την επιλογή της ενεργητικής ή παθητικής διατήρησης των θερμοκρασιών, ο Thanga πιστεύει ότι οι δύο ανταγωνιστικές προτάσεις είναι τελικά «πολύ παρόμοιες ιδέες», γεγονός που υπογραμμίζει τη σημασία μιας τέτοιας κιβωτού. Μάλιστα, συναντήθηκε με την ομάδα του Σμιθσόνιαν μέσω κλήσης Zoom, το περασμένο καλοκαίρι προκειμένου να συζητήσουν τα αμοιβαία τους ενδιαφέροντα.
Όσο για τις επικρίσεις ότι τα έργα μπορεί να είναι πολύ ακριβά ή υπερβολικά τραβηγμένα; Τόσο η Hagedorn όσο και ο Thanga είναι βέβαιοι ότι το μόνο που απαιτείται για να γίνει πραγματικότητα κάποια έκδοση της κιβωτού είναι μια ξεκάθαρη, φιλόδοξη δέσμευση από τις κυβερνήσεις.
Πηγή: Wired
