Droom jij (ook) van een leven op Mars? Bereid je dan maar goed voor om hard te werken; voedsel vanaf de aarde komt er niet. Je toekomstige moestuin zal dus essentieel worden. Uit recent onderzoek blijkt nu dat die best een beetje rommelig mag zijn.
Voor de duidelijkheid: het is dus niét de bedoeling dat je willekeurig planten in de grond stopt. In plaats daarvan gaat het veel meer om het vinden van de juiste balans, waarbij de samenwerking tussen verschillende planten centraal zal staan. Dit blijkt uit een nieuw onderzoek dat is gepubliceerd in het blad PLoS ONE. Voor dit onderzoek hebben de wetenschappers tomaten, erwten en wortels in verschillende soorten grond verbouwd. Hieruit blijkt dat – met de juiste combinatie van verschillende factoren – planten het een stuk beter kunnen doen als ze een beetje door elkaar heen staan. Wetenschapper Wieger Wamelink heeft meegewerkt aan het onderzoek. Hij vertelt aan Scientias.nl: “We vonden het verrassend om te zien hoe goed de tomaten het uiteindelijk deden. Tegelijkertijd viel het ons op dat de wortels wel erg achterbleven. Dit komt waarschijnlijk doordat de erwten en de tomaten erg groot werden – en daardoor het licht wegnamen van de wortels. Voor volgende experimenten willen we dan ook zoeken naar een meer gebalanceerde soortensamenstelling.”
Tussenteelt
Zoals al eerder aangegeven; het opzetten van een moestuintje op Mars is een stuk moeilijker dan je zou denken. Dat begint al met de grond zelf. Zo blijkt uit het onderzoek dat zelfs zand geschikter zou zijn om gewassen in te verbouwen dan regoliet van Mars. Wamelink legt uit: “Mars-regoliet is zeer voedselarm; stikstof in de vorm van nitraat of ammonium is bijna geheel afwezig. Dit is dan ook dé reden om bacteriën in te zetten. Echter hebben deze wel fosfaat nodig, wat helaas ook maar in beperkte mate aanwezig is.” Voor het onderzoek hebben de wetenschappers dan ook drie verschillende grondsoorten uitgetest: zand, een simulant die regoliet van Mars nabootst en normale potgrond. Ze hebben deze verschillende grondsoorten vervolgens verrijkt met de bacterie Rhizobium leguminosarum. Deze bacterie had dan ook als belangrijke taak om de planten een handje te helpen. Ze deden dit door een symbiotische relatie aan te gaan met de erwt. Wamelink laat weten: “De erwten zijn gekozen omdat deze samenleven met de rhizobiumbacteriën. De bacteriën halen stikstof uit de lucht, wat vervolgens omgezet wordt in ammonium. Bij dit proces lekt er vaak ammonium weg, waar de overige planten van kunnen profiteren.”
Ook de andere gekozen groenten hadden een goede reden om aanwezig te zijn. Wamelink vervolgt: “Tomaten en erwten houden ervan om door elkaar te groeien, waardoor de erwten als het ware mee kunnen liften met de tomaten. De wortels zijn vooral gekozen omdat deze onder de grond groeien. In theorie zouden zij dus extra moeten kunnen profiteren van het weglekkende ammonium.” Alhoewel het experiment dus zo mooi was bedacht, kende het ook zeker moeilijkheden: “De tomaten vormden grote, forse planten,” verzucht Wamelink. “Dat was niet de bedoeling, maar het gebeurde toch. Hierdoor namen ze zoveel licht weg van de andere soorten dat ze begonnen te concurreren.”
Daarnaast bleek ook de bacterie het niet altijd makkelijk te hebben: in Mars-regoliet kon R. leguminosarum nauwelijks tot uiting komen, terwijl deze het in zand zó goed deed dat alle planten hiervan profiteerden. Wamelink denkt te weten waar dit aan ligt: “Het moment van toevoegen van de bacterie is heel belangrijk, alsmede de vochthuishouding. Ik denk dan ook dat beide factoren beter hadden gekund. Zo lukte het toevoegen (van de bacterie, red.) tijdens een vorig onderzoek met sperziebonen wel goed – ook in combinatie met Mars-regoliet.”
Perchloraat
De resultaten van het onderzoek zijn significant, omdat hieruit blijkt dat het opzetten van een moestuintje op Mars dus écht nog niet zo makkelijk is. Desondanks hebben de wetenschappers tijdens dit onderzoek ook ontdekt dat vooral de combinatie van tomaten en erwten erg goed lijkt te werken. Wamelink laat dan ook weten: “In de toekomst willen we verder met het onderzoeken, waarbij we blijven testen welke soorten goed bij elkaar passen. We kijken hiervoor dan ook naar andere gewassen – en aardappels in het bijzonder. Deze groente groeit snel, heeft weinig ruimte nodig en heeft een grote opbrengst. Dit is ideaal voor in de ruimte.”
Perchloraat
Helaas bestaat er voor de toekomstige moestuin op Mars nog een laatste, belangrijke bedreiging: perchloraat – een zout dat veel in de Marsbodem voorkomt. Wamelink laat weten: “Perchloraat is echt een serieus probleem. Niet alleen voor planten, maar ook zeker voor mensen en apparatuur.” De wetenschapper hoopt echter ook voor perchloraat een oplossing gevonden te hebben: “Er loopt nu een experiment (om perchloraat tegen te gaan, red.), en zelf heb ik al een soort pilot-experiment gedaan. Het idee hierbij was dat, omdat zoutminnende planten goed tegen zouten kunnen, ze hopelijk ook perchloraat uit de grond kunnen filteren. Dit lukt in ieder geval al met zeekraal, en in mindere mate zelfs met quinoa.”
Hoe de toekomstige moestuin op Mars er dan uiteindelijk uitziet? Wamelink sluit af: “Op Mars heb je in ieder geval een kas nodig. Buiten kan absoluut niet; het is daar te koud, er is geen vloeibaar water, de luchtdruk is véél te laag en de kosmische straling te hevig. In de kas zelf wil je zoveel mogelijk gebruik maken van wat Mars te bieden heeft. Dit zijn het regoliet, water en bouwstenen. In de kas zal je veel verschillende teeltvormen tegenkomen: vollegrondteelt, algenteelt, wormenteelt en ook een hydrocultuur. Daarnaast moeten er natuurlijk bestuivers zijn, en meelwormen om als eiwitbron te dienen. Inmiddels kunnen we op deze manier al meer dan 25 verschillende soorten groenten telen op de simulant die regoliet van Mars nabootst. Mijn persoonlijke mening is dat het mogelijk zou kunnen zijn om vroeg in de jaren ’30 de eerste missie te sturen. Dan zou je ook afdalen naar Mars. Het is goed mogelijk dat we eerst alleen heen en teruggaan zonder af te dalen. Net zoals dat destijds ook met de maan gebeurde.”
Enig geduld is dus nog op zijn plaats. Maar mocht je ooit in zo’n toekomstige Mars-kas komen te werken; het is niet erg als je een beetje rommelig bent.
