Wer Menschen dauerhaft zum Mars schicken will, muss irgendwann auch Nahrung vor Ort produzieren. Ein Forschungsteam aus Bremen und vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt hat nun gezeigt, wie sich dafür Ressourcen nutzen ließen, die auf dem Roten Planeten verfügbar sind. Im Mittelpunkt stehen Cyanobakterien und künstlich hergestellter Mars-Regolith.

Cyanobakterien sind für solche Kreislaufsysteme interessant, weil sie unter anderem Kohlendioxid nutzen und Nährstoffe aus mineralischem Material erschließen können. Die Forscher verarbeiteten die Biomasse der Mikroorganismen durch anaerobe Vergärung zu einem nährstoffreichen Gärrest. Als Mineralstoffquelle diente das Mars-Regolith-Simulat MGS-1. Besonders effizient verlief die Vergärung bei 35 Grad Celsius; dabei entstanden unter anderem pflanzenverfügbare Nährstoffe wie Ammonium.

Ob der so gewonnene Dünger tatsächlich Pflanzen ernähren kann, testete das Team mit Wasserlinsen der Gattung Lemna. Die schnell wachsende und vollständig essbare Wasserpflanze entwickelte sich auf dem erzeugten Nährmedium. Aus dem Gärprodukt von einem Gramm trockener Cyanobakterien konnten 27 Gramm frische Pflanzenmasse gewonnen werden. Der Ertrag lag allerdings nur bei ungefähr der Hälfte dessen, was mit einem herkömmlichen Nährmedium erreicht wurde.

Damit ist ein Gemüsegarten auf dem Mars noch längst nicht Realität. Der Versuch zeigt jedoch, dass sich biologische Kreisläufe entwickeln lassen, in denen Mikroorganismen lokale Rohstoffe für den Pflanzenanbau nutzbar machen. Gerade für langfristige Marsmissionen könnte das entscheidend werden, weil möglichst wenig Dünger und andere Verbrauchsgüter von der Erde mitgeführt werden sollten.

Quellen
▪︎ Chemical Engineering Journal – Sustainable Mars agriculture: Fertilizer production from cyanobacterial biomass via anaerobic digestion
▪︎ ZARM, Universität Bremen – Düngemittel aus Cyanobakterien ermöglicht Pflanzenanbau auf dem Mars
▪︎ Universität Bremen, MAPEX – Anaerobic digestion of cyanobacterial biomass for plant fertilizer production on Mars