WASHINGTON (Reuters) – Als de mensheid ooit basissen voor de lange termijn op de maan wil vestigen, zal er behoefte zijn aan een regelmatige voedselbron. Het is echter niet praktisch om te denken dat je maïs of tarwe in gewone maangrond in kassen op de maan kunt planten en een recordoogst kunt verwachten – of welke oogst dan ook.
Maar wetenschappers ondernemen stappen om maanlandbouw tot een reële mogelijkheid te maken. Onderzoekers zeiden donderdag dat ze een manier hebben gevonden om onherbergzame maangrond vruchtbaar te maken door bacteriën te introduceren die de beschikbaarheid van fosfor, een belangrijke voedingsstof voor planten, vergroten.
Ze voerden experimenten uit met het kweken van een familielid van tabak met behulp van gesimuleerde maangrond, beter gezegd maanregoliet genoemd, in een laboratorium in China. Ze ontdekten dat dergelijke grond behandeld met drie soorten bacteriën planten produceerde met langere stengels en wortels en zwaardere en bredere bladerentrossen vergeleken met dezelfde grond zonder de microben.
De werking van de bacteriën, aldus de onderzoekers, maakte de grond zuurder. Deze resulterende omgeving met lage pH zorgde ervoor dat onoplosbare fosfaathoudende mineralen oplosten en de fosfor daarin vrijkwam, waardoor de beschikbaarheid van fosfor voor de planten toenam.
"Het belang van deze bevindingen is dat we deze microben mogelijk kunnen gebruiken om de maanregoliet om te zetten in een biovriendelijk substraat voor de plantenteelt in toekomstige maankassen", zegt onderzoeker Yitong Xia van de China Agricultural University in Beijing, hoofdauteur van het boek. de studie gepubliceerd in het tijdschrift Communications Biology.
In een vorig jaar gepubliceerd onderzoek kweekten onderzoekers in de Verenigde Staten een bloeiend onkruid genaamd Arabidopsis thaliana in 12 containers ter grootte van een vingerhoed, die elk een gram werkelijke maangrond bevatten die tijdens NASA-missies meer dan een halve eeuw geleden werd verzameld.
Arabidopsis, ook wel zandraket genoemd, is een plant die veel wordt gebruikt in wetenschappelijk onderzoek. In dat onderzoek groeide Arabidopsis wel, maar niet zo krachtig in de maangrond als in vulkanische as van de aarde die voor vergelijkingsdoeleinden werd gebruikt, wat erop wijst dat de maangrond wel wat hulp zou kunnen gebruiken om vruchtbaarder te worden.
Het nieuwe onderzoek betrof benth, de wetenschappelijke naam Nicotiana benthamiana, een andere plant die vaak in onderzoek wordt gebruikt.
Bij het onderzoek werd gebruik gemaakt van gesimuleerde regoliet in plaats van echte maangrond, omdat echte maangrond, zoals je je misschien kunt voorstellen, schaars is op aarde. De onderzoekers gebruikten vulkanisch materiaal uit het Changbai-gebergte in de Chinese provincie Jilin om grond te creëren met vergelijkbare chemische en fysische eigenschappen als maanregoliet.
De drie bacteriën die in het onderzoek werden gebruikt, waren: Bacillus mucilaginosus, Bacillus megaterium en Pseudomonas fluorescens. De onderzoekers testten ook andere bacteriën, maar die hadden niet dezelfde gunstige effecten.
“Gezien het enorme wetenschappelijke en economische potentieel van de maan, zullen we in de toekomst bemande maanbases moeten opzetten. Maar hoe kunnen we de bemanningsleden van voedsel, zuurstof en water voorzien? Natuurlijk kunnen we ze naar de maan brengen door raketten, maar dat is economisch onhoudbaar. Een kas voor plantenteelt op de maan zou de behoefte aan transport tussen de aarde en de maan aanzienlijk kunnen verminderen, "zei Xia.
Een plantenteeltsysteem op de maan zou kunnen helpen voldoen aan de voedsel- en zuurstofbehoeften van menselijke bemanningen op de lange termijn, voegde Xia eraan toe. Planten produceren zuurstof als bijproduct van fotosynthese, het biologische proces waarbij ze zonlicht in energie omzetten.
"We hebben verschillende manieren om planten op de maan te laten groeien, waaronder het transporteren van tuinbouwgrond naar de maan, het opbouwen van een hydrocultuursysteem (planten kweken zonder aarde) of het gebruik van bodemvervangers zoals hydrogels (gels waarvan het vloeibare bestanddeel water is). Deze methoden werken niet hebben maangrond nodig, maar ze zouden allemaal enorme draagkracht op raketten verbruiken, waardoor deze plannen erg duur worden”, zei Xia.
"Onze techniek, die een soort in-situ gebruik van hulpbronnen is, past daarentegen microbiële verbetering toe op de maangrond, waardoor deze vruchtbaarder wordt en geschikter voor plantenteelt", voegde Xia eraan toe. "Onze studie bereikte hetzelfde doel met veel minder verbruik van draagvermogen vergeleken met andere plannen."
(Rapportage door Will Dunham, redactie door Rosalba O'Brien)
