Zum ersten Mal ist es Wissenschaftlern gelungen, Samen auf dem Mondboden zu züchten

Pflanzen im Weltraum liefern Nahrung und Sauerstoff und verringern gleichzeitig den Bedarf an Vorräten. Dieser Fortschritt könnte die Dauer von Weltraummissionen verlängern.

Landwirtschaft, Raumfahrt
Es ist ihnen gelungen, Kichererbsensamen im Mondboden zu keimen und wachsen zu lassen

Dieser neue Fortschritt auf dem Weg zur Mondlandwirtschaft ist ein vielversprechender Schritt auf dem Weg zur Bewohnbarkeit anderer Planeten. Einem Team von Wissenschaftlern der Texas A&M University ist es gelungen, Kichererbsensamen in verschiedenen Sorten von Mondboden keimen zu lassen und dann wachsen zu lassen. Wenn sich diese Arbeit auf andere Pflanzenarten übertragen lässt, ist dies ein Schritt in Richtung einer Zukunft, in der Mondbasen sich selbst versorgen können.

Die Nachhaltigkeit von Lebensmitteln ist eines der wichtigsten Hindernisse für lange Reisen im Weltraum. Die Bereitstellung von Ressourcen von der Erde aus ist nicht bequem, und verpackte Lebensmittel entsprechen nicht immer den Anforderungen des Weltraums. Daher ist diese Nachricht ermutigend.

Diese Art von Boden stellt zwei große Hindernisse für die Landwirtschaft dar: Er enthält keine Nährstoffe, die den Pflanzen als Nahrung dienen, und er ist aufgrund der enthaltenen Schwermetalle sehr giftig.Der Mond hat keinen Boden wie wir. Seine Oberfläche besteht aus Regolith, einem losen Staub mit Gesteinsbrocken, der durch Meteoriteneinschläge entstanden ist, sehr porös ist und eine geringe Dichte aufweist.

Der Mondboden stellt zwei große Hindernisse für die Landwirtschaft dar: Er enthält keine Nährstoffe für die Pflanzen und ist aufgrund der enthaltenen Schwermetalle sehr giftig.

Jetzt hat das Team von Wissenschaftlern entdeckt, wie man diese Probleme mit zwei bekannten Verbündeten auf unserem Planeten lösen kann: Würmer und Pilze.

Würmer und Pilze im Weltraum

Jessica Atkin von der Texas A&M University und Sara Oliveira Pedro dos Santos, Doktorandin an der Brown University, haben dieses Experiment durchgeführt. Sie fanden heraus, dass mit Würmern Vermicompost, einen nährstoffreichen Dünger, herstellen können, der die Bodengesundheit und das Pflanzenwachstum verbessern kann.

Die Würmer, die zur Herstellung von Wurmkompost verwendet werden, sind Regenwürmer, detritivore Tiere. Das heißt, sie ernähren sich von verrottenden organischen Stoffen wie Lebensmittelresten, Kleidung und gebrauchten Toilettenartikeln.

Auf der Suche nach Nährstoffen entschieden sie sich für Vermicompost, das Produkt einer Regenwurmfarm. Sie weisen darauf hin, dass sich die Würmer nicht nur von Lebensmittelabfällen, sondern auch von Altkleidern und Hygieneartikeln ernähren können.

Um den Boden weniger toxisch zu machen, wurden arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMF) verwendet, die Schwermetalle in Mondböden abfangen und verhindern, dass sie von Pflanzen aufgenommen werden. AMF sind eine Pilzart, die in Symbiose mit Pflanzenwurzeln lebt.

AMFs helfen Pflanzen, weil sie Schwermetalle aus dem Boden aufnehmen und in ihren Hyphen speichern können. Auf diese Weise schützen sie die Pflanzen vor den toxischen Auswirkungen von Schwermetallen.

Da die von der Apollo-Mission mitgebrachten Bodenproben nur begrenzt zur Verfügung standen, haben die Wissenschaftler für das Experiment echte Bodenproben so genau wie möglich nachgebildet und Töpfe hergestellt, in denen zwischen 25 und 100 Prozent nachgeahmtes Mondregolith gemischt mit Wurmkot enthalten war. Die Hälfte wurde mit Pilzen geimpft, während sich der Rest selbst versorgen musste.

Ergebnisse der Mondkichererbse

Pflanzen, die in Böden mit höheren Anteilen an Mondregolith (50 %, 75 % und 100 %) wuchsen, zeigten ein geringeres Wachstum mit weniger Blättern und Zweigen. Dies könnte auf die mangelnde Wasserspeicherung im Mondboden zurückzuführen sein, die eine ausreichende Versorgung der Pflanzen erschwert. Die Pflanzen ohne Pilzschutz begannen ab Woche 10 abzusterben. Diejenigen, die auf 100 Prozent Mondboden lebten, überlebten trotz Beimpfung nur noch zwei Wochen.

Die Pflanzen, die in Böden mit einer Mondzusammensetzung von bis zu 75 % wuchsen, zeigten jedoch vielversprechendere Ergebnisse und gediehen trotz Anzeichen eines Chlorophyllmangels. Pflanzen in Böden mit Pilzbefall sahen gesünder aus und hatten eine längere Lebensdauer, selbst in reinen Mondböden. Sie waren in der Lage zu blühen und Samen zu produzieren, wenn auch mit einer längeren Entwicklungszeit als üblich.

Diese Forschung ist wichtig für die langfristigen Ziele der Erforschung des Weltraums durch den Menschen, da wir uns darauf zubewegen, die Ressourcen des Mondes und des Mars zu nutzen, um nachhaltige Nahrungsquellen zu entwickeln. Angesichts der Herausforderung, künftige Astronauten zu ernähren, die sich im Weltraum aufhalten und dort arbeiten werden, wird diese Forschung zu einer wichtigen Säule. Diese Innovationen finden nicht nur im Weltraum Anwendung, sondern bieten auch wertvolle Erkenntnisse darüber, wie Pflanzen mit stressigen Bedingungen und Nahrungsmittelknappheit hier auf der Erde zurechtkommen können.

Quellenhinweis:

From dust to seed: a lunar chickpea story, Biorxiv.