Marsu nedostaje plodno tlo. Njegova prašnjava površina sadrži minerale, ali ne i organske hranjive tvari koje su biljkama potrebne za rast. Istraživači u Njemačkoj pronašli su rješenje koje uključuje pretvaranje prašine slične Marsu i otpornih mikroba u funkcionalan sustav gnojiva koji može proizvesti jestive biljke.

U srcu predloženog sustava su cijanobakterije, često nazivane plavozelenim algama. Ovi mikroskopski organizmi dovoljno su otporni za preživljavanje u ekstremnim uvjetima. Mogu koristiti ugljikov dioksid, kojeg ima u izobilju u Marsovoj atmosferi, za rast, a istovremeno proizvode kisik i izvlače hranjive tvari iz prašine bogate mineralima.

Istraživači su rekreirali uvjete na Marsu koristeći simulator regolita nazvan MGS-1, koji oponaša sastav Marsovog tla. Uzgajali su cijanobakterije koristeći ovu umjetnu prašinu zajedno s ugljikovim dioksidom, omogućujući mikrobima izgradnju biomase korištenjem samo resursa koji bi realno mogli postojati na Marsu.

Nakon što je uzgojeno dovoljno cijanobakterija, sljedeći izazov bio je pretvoriti ih u nešto što biljke mogu koristiti. Tim je to postigao anaerobnom fermentacijom - procesom u kojem mikrobi razgrađuju organsku tvar bez kisika, oslobađajući hranjive tvari u sustavu.

Prethodno zagrijavanje biomase pomoglo je u bržoj razgradnji, a održavanje sustava na oko 35°C dalo je najbolje rezultate. Istraživači su također izračunali pravu ravnotežu između cijanobakterijske biomase i proizvodnje amonijaka, kako bi konačni proizvod imao dovoljno te ključne hranjive tvari za rast biljaka.

Rezultirajuće gnojivo zatim je testirano na vodenoj leći (Lemna sp.), brzorastućoj vodenoj biljci bogatoj proteinima. Jedan gram osušenih cijanobakterija generirao je dovoljno hranjivih tvari za uzgoj 27 grama svježe, jestive biljne mase. Kao bonus, proces fermentacije proizveo je metan - plin bogat energijom kojeg je moguće koristiti kao gorivo.

Naravno, sve to treba provjeriti u surovoj stvarnosti Marsa, gdje bi zračenje, niska gravitacija i ekstremne temperature mogle utjecati na sustav. No, ovaj sustav mogao bi biti korišten i za održivu poljoprivredu na Zemlji,  posebno u regijama gdje je kvaliteta tla loša.

Rezultati istraživanja su objavljeni u časopisu Chemical Engineering Journal.