2016 organisierte der Pflanzenökologe Wieger Wamelink von der Universität Wageningen in den Niederlanden ein einzigartiges Dinner im New World Hotel – mit 50 Gästen.
Auf den ersten Blick wirkte die Speisekarte alltäglich, wenn auch exotisch: Erbsenpüree als Vorspeise, Kartoffel-Brennnessel-Suppe mit Roggenbrot und Radieschenschaum, abgerundet von Karottensorbet.
Der Clou: Alles Gemüse stammte aus simulierten Mars- und Mondböden, die Wamelink und sein Team selbst gezüchtet hatten.
Seither haben sie 10 Nutzpflanzen erfolgreich kultiviert, darunter Quinoa, Kresse, Rucola und Tomaten. Die Simulationsböden basieren auf zerkleinertem Vulkangestein von der Erde, sortiert und gemischt nach Rover-Analysen des Marsbodens.
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Ursprünglich dienten diese Böden der Tests von Rovern und Raumanzügen auf Erde. Kaum jemand ahnte, dass sie je bewirtschaftet werden könnten.
Frühe Mondboden-Versuche scheiterten an scharfen Gesteinsfragmenten, die Wurzeln durchstachen. Marsboden ist jedoch durch vergangene Wasser- und Windprozesse feiner und erweist sich als geeignet.
Nährwertmäßig unterscheiden sich "marsianische" Pflanzen nicht von irdischen, betont Wamelink. Besonders beeindruckend: Der süße Geschmack der Tomaten.
Aktuell optimiert das Team Erträge, indem es den Marsboden mit stickstoffreichem menschlichen Urin düngt – eine realistische Ressource für bemannte Missionen. Zudem sollen Bakterien atmosphärischen Stickstoff binden und giftige Perchlorate abbauen.
An der Villanova University in Pennsylvania leiten Prof. Ed Guinan und Alicia Eglin das Red Thumbs-Projekt mit eigenem Mars-Simulant aus Mojave-Wüsten-Gestein, angereichert mit Regenwurmkompost für Stickstofffreisetzung.
2018 sorgte das Projekt für Schlagzeilen: Erfolgreicher Anbau von Gerste und Hopfen ermöglichte "Marsbier".
So viel Salat wie gewünscht – aber keine Pommes
Heute züchten Guinan und Eglin Tomaten, Knoblauch, Spinat, Basilikum, Grünkohl, Kopfsalat, Rucola, Zwiebeln und Radieschen. Grünkohl gedieh sogar besser als auf Erdboden.
Kartoffeln scheiterten: Sie brauchen lockeren Boden, der bei Bewässerung verdichtete und Wurzeln erstickte.
Eglin plädiert für niedrigere Erträge in naturnahen Ökosystemen. Monokulturen erschöpfen Nährstoffe; Sekundärkulturen wie Sojabohnen könnten Stickstoff fixieren. Tests mit Soja, Mais und Fuchsschwanzgras folgen.
Trotz Erfolgen haben Simulationen Grenzen, warnt ESA-Expertin Christel Paille vom MELiSSA-Programm, das Abfallrecycling für Langstreckenmissionen entwickelt.
Simulationen beruhen auf begrenzten Proben und erfassen nicht alle Marsmerkmale, betont sie.
Echte Proben holt NASA's Perseverance-Rover seit Juli 2020 aus dem Jezero-Krater. Bis zu einem Jahrzehnt analysiert er Gestein, sucht mikrobielles Leben und lagert Proben für Rückführungen.
MELiSSA bewertet Pflanzen in geschlossenen Ökosystemen, balanciert Biomasse, O2-Produktion und Wasserreinigung.
Auf molekularer Ebene forscht man Wurzelatmung und Gasdiffusion.
Wachstumsbarrieren
Mars ist 70 Millionen km sonnenferner, liefert 43 % weniger Licht, Temperaturen um -60 °C und extreme Jahreszeiten.
Die dünne CO2-dominierte Atmosphäre mangelt es an Stickstoff; Oberflächenpflanzen bekämen zu wenig für Photosynthese.
Kosmische Strahlung tötet Mikroben; Sonnenlicht aktiviert giftige Perchlorate und Schwermetalle wie Cadmium.
Pflanzen speichern Toxine, was für Verzehr problematisch ist, warnt Wamelink.
Alternativen: Aeroponik (Nährstoffnebel) oder Hydroponik, erfolgreich auf der ISS mit Salat – wenngleich Astronauten viel verzehrten.
Kaloriendefizit
Salat allein reicht nicht; Kartoffeln sind kalorienreich, wachsen aber besser im Boden für hohe Erträge und Recycling.
Lebensmittel stärken auf Mars nicht nur körperlich, sondern auch psychisch. Bald vielleicht Roggenbrot und Radieschenschaum?
- Dieser Artikel erschien zuerst in Ausgabe 354 von BBC Science Focus – Hier erfahren Sie, wie Sie sich anmelden können