Is Marsbodem eigenlijk goed voor landbouw?

Een NASA-weergave van landbouw in kassen op Mars.

Een NASA-weergave van landbouw in kassen op Mars.

(NASA)

Als we ooit Mars permanent willen koloniseren, lijkt één ding waarschijnlijk: we zouden moeten bedenken hoe we daar wat voedsel kunnen verbouwen.

Dit roept een interessante vraag op: kunnen we Marsgrond gebruiken om dit te doen?



de act hulu hoeveel afleveringen

planten groeiden beter in een gesimuleerde marsbodem dan in een voedselarme aarde

Eerder, NASA-onderzoekers hadden gespeculeerd dat we ofwel hydroponisch voedsel zouden moeten verbouwen op Mars, of schip grond daar vanaf de aarde . Maar een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift PLOS EEN suggereert dat het gebruik van Marsgrond een mogelijkheid zou kunnen zijn.

Daarin ontdekten onderzoekers dat planten eigenlijk beter groeiden in een gesimuleerde Marsbodem dan in voedselarme bodems op aarde (en Marsbodem lijkt meer geschikt dan maanbodem). Toch zijn er veel kanttekeningen te plaatsen voordat we aannemen dat landbouw op Marsgrond een reële mogelijkheid is.

Hoe planten te kweken op 'Mars'

Als onderdeel van het onderzoek teelden onderzoekers van Wageningen Universiteit in Nederland een paar verschillende gewassen inzandgronden die simuleerden wat je op Mars en de maan zou kunnen vinden, en ze vergeleken met voedselarme grond die ze van de oevers van de Rijn hadden opgegraven.

De gesimuleerde Marsbodem werd oorspronkelijk ontwikkeld door NASA in 1998, gebaseerd op bodemanalyses uitgevoerd door de Viking-lander en Pathfinder-rover. Om het te maken, nemen onderzoekers vulkanische as die op Hawaï is gewonnen, steriliseren het en filteren het zodat de deeltjes overeenkomen met de kleine afmetingen van die op Mars. Op basis van wat we weten over de bodem van Mars, wordt aangenomen dat het er ook chemisch mee overeenkomt.

De simulant wordt vandaag de dag nog steeds gemaakt - voor NASA-ingenieurs om te gebruiken bij het ontwerpen van componenten die ooit op Mars zullen zijn - en je kunt het zelfs zelf kopen bij het externe bedrijf dat het maakt, Orbitec. Twee ounces zijn $ 7,50 .

Mars bodem

De Mars-bodemsimulant. ( Z22 )

In eerdere experimenten , andere onderzoekers konden succesvol groeien bacteriën die zonder zuurstof leven in dezelfde simulant, als ze ze zouden voorzien van koolstofdioxide, waterstof en een beetje water (allemaal) Cadeau op Mars).

Van één element dat cruciaal is voor plantengroei, is echter niet bekend dat het aanwezig is in de bodem van Mars: stikstof. Om deze reden plantten de onderzoekers een paar stikstofbindende gewassen (die bacteriën op hun wortels herbergen die stikstof in de lucht omzetten in het soort dat beschikbaar is voor planten), naast gewassen zoals ttomaten-, tarwe-, tuinkers- en wortelplanten en een aantal planten die in Nederland wild groeien, zoals muurpeper .

Afgezien van de Mars-simulant, hebben de onderzoekers deze allemaal geplantin een gesimuleerde maanbodem en ook de voedselarme aarde. De temperatuur en lichtomstandigheden kwamen overeen met wat er in een kas aanwezig zou zijn, wat een noodzakelijk onderdeel zou zijn van elke boerderij op Mars vanwege de ijskoude kou. Ze gaven de planten ook water (op Mars kan zuiver watermogelijk gemaakt wordendoor oppervlakte-ijs) consistent te laten smelten en ze 50 dagen te laten groeien.

Wat de onderzoekers vonden

Mars planten

charli d amelio dixie d amelio

Diverse planten gekweekt in de experimenten. ( Wamelink et. al. 2014 )

Ze ontdekten dat de maanbodemsimulant over het algemeen voedselarm was, en hoewel de meeste planten ontkiemden, groeiden er maar weinig goed of produceerden ze bladeren. De meerderheid was aan het einde van 50 dagen dood.

Toen ze echter in de gesimuleerde bodem van Mars werden geplant, groeide een verrassend aantal planten behoorlijk - ondanks de onvoldoende stikstofniveaus. De voedselgewassen groeiden het best, met meer dan 79 procent van elk nog in leven na de periode van 50 dagen. Ongeveer de helft van de tarwe- en tuinkersplanten bloeide zelfs.

Mars plantenkaart

Het is bemoedigend dat een paar van de stikstofbindende plantensoorten het ook goed deden, waarbij twee van de vier soorten overlevingspercentages van meer dan 50 procent hadden. Dit is belangrijk, want hoewel de gewassen 50 dagen zouden kunnen leven van de schaarse hoeveelheden stikstof die in de bodem beschikbaar zijn, is het zeer onwaarschijnlijk dat ze op die manier zinvolle hoeveelheden voedsel kunnen produceren. Maar als de kolonisten van Mars ook wat stikstofbinders zouden meebrengen, zouden de twee mogelijk kunnen worden gecombineerd om een ​​levensvatbaar voedselsysteem te maken.

Interessant is dat alle gewassen het beter deden in de Mars-bodemsimulant dan de voedselarme Rijn-bodem die als controle werd gebruikt.

Waarom landbouw op Mars nog steeds onmogelijk is

De resultaten van dit onderzoek zijn zeker spannend. Maar er zijn nog een groot aantal vragen voordat landbouw op Mars mogelijk een haalbare optie zou zijn.

hoe lang heeft mcdonald's shamrock shakes?

De eerste vraag die moet worden gesteld, is in hoeverre de bodemsimulant lijkt op de werkelijke bodem op Mars. De onderzoekers merken op dat het mogelijk verontreinigingen bevat, aanwezig toen het werd geoogst op Hawaï, waardoor planten er succesvoller in kunnen groeien. En recente experimenten uitgevoerd door Curiosity hebben aangetoond dat giftige chemicaliën die perchloraten worden genoemd - niet aanwezig in de simulant - kan overvloedig aanwezig zijn op Marsgrond .

hoe dicht lijkt de bodemsimulant op de werkelijke bodem op mars?

Bovendien, zelfs als dit experiment zou aantonen dat planten in staat zouden kunnen zijn om te ontkiemen en een paar bladeren te produceren in Marsgrond, is dat enorm verschillend van het produceren van voldoende voedsel om substantieel bij te dragen aan het dieet van kolonisten. Zelfs als stikstofbindende planten zouden worden meegebracht om te helpen bij de groei, zouden ze vertrouwen op de activiteit van specifieke bacteriën die het misschien niet goed doen in de omgeving van Mars. En het effect van de verminderde zwaartekracht van Mars op de plantengroei is nog onbekend.

Bovendien blijven er nog een heleboel logistieke vragen over. Kunnen we echt functionele kassen bouwen op Mars? Hoe zouden we ze warm houden? Kunnen we genoeg ijs smelten om genoeg vloeibaar water te produceren?

Op dit punt kom je in grotere problemen, zoals het feit dat we nog geen raketten hebben die groot genoeg zijn om een ​​bemand ruimtevaartuig naar Mars te sturen, of de technologie die nodig is om er een te laten landen. Ondertussen kunnen de blootstelling aan straling en de verminderde zwaartekracht ernstige gezondheidsproblemen veroorzaken voor astronauten.

Misschien is het het beste om even op adem te komen en te beseffen wat hier zo opwindend aan is. Sommige wetenschappers hebben met succes planten gekweekt in een gesimuleerde Mars-bodem. We hebben momenteel een robot die het oppervlak van Mars verkent. We leven in de toekomst. Dat is cool. Laten we het waarderen.