Инженер Пол Л. Смит (Paul L. Smith) из Бристольского университета предложил создать на Марсе внеземной природный заповедник (англ. extraterrestrial nature reserve, ETNR), который может выполнять роль психологического убежища и ботанического сада. Ряд проблем, с которыми придется столкнуться специалистам, описаны в статье, опубликованной в International Journal of Astrobiology. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.
По словам исследователя, если на Земле продолжится бесконтрольный рост населения, которое, по прогнозам, к 2050 году достигнет девяти миллиардов, то природные территории, имеющие значение для сохранения глобального биоразнообразия, могут полностью исчезнуть уже в течение века. Альтернативой является создание большого количества мест обитания на Марсе в виде замкнутых экосистем, изолированных от непригодных для жизни условий. Марс может обеспечить эти жилища водой, газами для создания пригодного для дыхания воздуха и солнечным светом. Наиболее подходящими экосистемами для выращивания являются, по мнению Пола, леса.
Предполагается, что марсианские лесные массивы должны находиться под полусферической защитной оболочкой радиусом 0,25 километра и площадью 20 гектаров, что намного превышает искусственно созданную экосистему в проекте Biosphere 2 (0,2 гектара). Однако для воплощения идеи есть ряд важных проблем, в том числе ионизирующее излучение, ограниченная доступность солнечного света и УФ-излучение, отсутствие магнитного поля, разница во временах года, отсутствие лунного цикла и подходящих почв.
Проблема ионизирующего излучения может быть решена комбинацией стекла и пластика, фильтрующего вредные длины волн, пропуская при этом ультрафиолет и видимый свет. Магнитные поля являются важным условием для существования магниторецепции у некоторых видов живых существ, что, возможно, потребует их имитации внутри куполов. Сезонная изменчивость Марса сильно отличается от земной, поэтому времена года тоже должны быть спроектированы, поскольку они играют важную роль в стадиях развития животных и растений и их поведения.
Лунные циклы играют важную роль в регуляции циркадных ритмов у живых организмов, но спутники Марса — Фобос и Деймос — практически не влияют на планету и не способны вызвать приливы и отливы. Марс получает только 43 процента солнечного света, который получает Земля. Этого достаточно для фотосинтеза, но скорость роста растений на Красной планете не будет соответствовать земной без искусственного увеличения.
Марс имеет базальтовую кору, которая содержит много питательных веществ, необходимых для роста земных растений. Однако важными факторами плодородия почв также являются микробы и беспозвоночные вроде дождевых червей, что делает проблему создания подходящего для леса грунта экстраординарно сложной задачей. Также марсианский реголит содержит большое количество перхлоратов, оксидов железа и перекиси водорода, что представляет собой очень токсичную смесь.
Воспроизведение земных лесов в настоящее время невозможно, но возможно развитие новых экосистем, функционирующих неожиданным образом. Также существуют этическая проблема, связанная с насильственным переселением видов животных в рискованные условия обитания. Однако искусственные экосистемы могут способствовать выживанию живых организмов, что, по словам Смита, является высшим биоцентрическим приоритетом.