Von Will Dunham
(Reuters) – Damit zukünftige menschliche Stützpunkte oder Kolonien auf dem Mars sich selbst versorgen können, wird eine zuverlässige Quelle selbst angebauter Nahrung von entscheidender Bedeutung sein. Es wäre einfach zu teuer und riskant, sich auf Raketenlieferungen zu verlassen, um den Nahrungsmittelbedarf der Kolonisten zu decken. Vor diesem Hintergrund erforschen Wissenschaftler Möglichkeiten zur Optimierung der Weltraumlandwirtschaft.
In einem kontrollierten Gewächshaus an der Universität Wageningen in den Niederlanden haben Forscher nun eine vielversprechende Methode zur Verbesserung der Ernteerträge in simuliertem Marsboden identifiziert, bei der verschiedene Nutzpflanzen in einer Methode namens „Zwischenfruchtanbau“ angebaut werden, die von alten Maya-Bauern entwickelt wurde.
In ihren Experimenten bauten die Forscher Kirschtomaten, Erbsen und Karotten gemeinsam in Töpfen an. Auf diese Weise angebaute Tomaten brachten etwa den doppelten Ertrag von Tomaten, die allein – oder „Monokultur“ – auf demselben simulierten Marsboden angebaut wurden, mit mehr und größeren Früchten. Die Tomaten blühten und reiften außerdem früher, bildeten mehr Früchte pro Pflanze und hatten dickere Stängel.
Die Erträge von Erbsen und Karotten stiegen durch den Zwischenfruchtanbau nicht.
„Da es sich um eine bahnbrechende Forschung handelt, bei der diese Zwischenfruchttechnik zum ersten Mal in der Weltraumlandwirtschaft angewendet wird, wussten wir wirklich nicht, was uns erwarten würde“, sagte die Astrobiologin Rebeca Gonçalves, Hauptautorin der am Mittwoch in der Fachzeitschrift PLOS veröffentlichten Studie . A.
„Und die Tatsache, dass es bei einer von drei Arten sehr gut funktionierte, war eine großartige Entdeckung, an der wir nun unsere Forschung fortsetzen können. Jetzt müssen wir nur noch die experimentellen Bedingungen anpassen, bis wir das System am optimalsten finden. Es könnte auch anders sein.“ Arten, mehr Arten, unterschiedliche Artenverhältnisse“, fügte Gonçalves hinzu.
Die Pflanzen wurden in simuliertem Mars-Regolith angebaut – einem Boden ohne organische Stoffe – der von NASA-Forschern entwickelt wurde und dem echten Marsboden nahezu perfekt entspricht. Die Forscher fügten nützliche Bakterien und Nährstoffe hinzu. Sie kontrollierten auch die Gase, die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit im Gewächshaus, um sie an die Bedingungen anzupassen, die in einem Mars-Gewächshaus zu erwarten sind.
Obwohl menschliche Stützpunkte auf dem Mars in Filmen alltäglich sind, bleiben sie im Bereich der Science-Fiction. Aber die US-Raumfahrtbehörde NASA entwickelt beispielsweise die Fähigkeiten, die nötig sind, um in den 2030er Jahren Menschen zum Mars zu schicken.
„Der Mars ist wirklich sehr, sehr weit weg. Ein Flug würde jetzt etwa neun Monate dauern. Wenn Sie als Mensch dort leben wollen, müssen Sie auf dem Gelände Ihre eigenen Pflanzen anbauen“, sagte Wieger Wamelink, Co-Autor der Studie und Pflanzenökologe an der University of Mars. Wageningen und CEO eines Unternehmens namens BASE, das Mond- und Mars-Gewächshäuser entwickelt.
„Fliegen mit Lebensmitteln ist sehr teuer und auch anfällig. Man möchte nicht auf dem Mars landen, ohne etwas zu essen, wie im Film ‚Der Marsianer‘. Unser Hauptziel ist es, die Ressourcen des Standorts so gut wie möglich zu nutzen“, fügte er hinzu Wamelink.
Beim Mischfruchtanbau werden Pflanzen mit komplementären Eigenschaften angebaut, die sich gegenseitig dabei helfen können, die Nutzung von Ressourcen, einschließlich Wasser und Nährstoffen, zu optimieren.
Die Forscher sagten, dass die zwischengeernteten Tomatenpflanzen möglicherweise von ihrer Nähe zu den Erbsenpflanzen profitiert haben, da diese mithilfe von in den Boden eingebrachten Bakterien Stickstoff aus der Luft in einen wichtigen Nährstoff umwandeln können.
Der Ertrag von Karotten zeigte einen statistisch signifikanten Rückgang im Zwischenfruchtanbau und der von Erbsen zeigte keine statistisch signifikante Veränderung, sagte Gonçalves.
„Es ist sehr wichtig, welche Kulturpflanzenarten Sie kombinieren, denn die Tomate profitierte von den Erbsen, die Karotte jedoch nicht. Das lag wahrscheinlich am Mangel an Licht. Die hohen Tomaten- und Erbsenpflanzen profitierten stärker als sie – sie konkurrierten mit der Karotte.“ indem man das Licht entfernt“, sagte Wamelink.
Insgesamt wuchsen die Tomaten, Erbsen und Karotten gut, allerdings nicht so gut wie im Boden desselben Gewächshauses.
Die Forscher probierten dieses im simulierten Marsboden angebaute Gemüse nicht, da es bestimmten Tests unterzogen werden musste.
„Wir haben eine frühere Ernte probiert, insbesondere Tomaten“, sagte Wamelink. „Ich dachte, Marsmenschen wären sanfter als Erdmenschen, die auf Blumenerde wachsen.“
(Berichterstattung von Will Dunham in Washington, Redaktion von Rosalba O’Brien)