Hoe komen toekomstige Marskolonisten aan eten? Volgens ecoloog Wieger Wamelink zullen ze hun voedsel daar zelf moeten verbouwen. Op aarde onderzoekt hij alvast hoe dat in zijn werk zou moeten gaan.
Nu rijden er slechts nog wat karretjes rond en cirkelen er enkele satellieten omheen, maar de Marsambities voor de nabije toekomst zijn groot. SpaceX wil al in 2029 mensen op de rode planeet zetten. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie Nasa en het Chinees nationaal ruimteagentschap zitten op het vinkentouw: ook zij azen op bemande missies naar Mars, zij het waarschijnlijk pas ergens na 2030.
De plannen gaan verder dan een paar bliksembezoeken. Vanwege de lange reis ernaartoe (een enkeltje duurt al gauw meer dan een halfjaar) en de technische uitdagingen die daarbij komen kijken, mikken de organisaties op een langdurig verblijf op onze planetaire buurman.
Een tunnel naar een magmakamer kan een onbeperkte bron van energie opleveren
In IJsland zijn wetenschappers van plan twee boorgaten te boren naar een magmakamer. Lukt ze dit, dan zou dat een historische prestatie zijn.
Terwijl de ruimtevaartbedrijven zich het hoofd breken over hoe ze überhaupt mensen die kant op kunnen sturen, denkt ecoloog Wieger Wamelink van Wageningen University & Research (WUR) alvast een stap verder. Want als er straks mensen langdurig op Mars verblijven, moeten die ook wat te eten hebben. Oplossing: de nieuwbakken kolonisten mogen zelf gaan tuinieren. Hoe ze dit het beste kunnen aanpakken, onderzoekt Wamelink – op de website van de WUR aangeduid als ‘ruimtelandbouwer’ – hier op aarde, in kassen en laboratoria.
Stadslandbouw
‘Je kunt niet al je eten meenemen’, zegt Wamelink. ‘In het begin kun je misschien wat eten vooruit sturen en af en toe laten invliegen. Maar daar kun je niet mee aan de gang blijven. Dat kost veel te veel energie. En stel dat er iets met een zending misgaat; dan zit je met een groot probleem.’
In een grot kun je alles, van temperatuur tot luchtdruk,
Wieger Wamelink, ruimtelandbouwer
onder controle houden. Dan begint het op stadslandbouw te lijken
Marskolonisten zullen niet lang na aankomst dus hun eigen boontjes moeten doppen. Maar hoe verbouw je voedsel op een planeet waar het buiten gemiddeld zo’n min 60 tot min 80 graden Celsius is, die geen vloeibaar water op het oppervlak herbergt, geen noemenswaardige atmosfeer heeft en waar een continue stroom van gevaarlijke kosmische straling op je neerregent? ‘Het telen van planten zal ergens binnen moeten gebeuren’, zegt Wamelink. ‘In een grot bijvoorbeeld. Daar dringt kosmische straling niet binnen. Als je daar een onderkomen maakt, kun je alles van luchtdruk tot temperatuur onder controle houden. Met ledlampen boots je zonneschijn na en ondergronds ijs – dat als het goed is overvloedig aanwezig is – geeft water. Dan begint het eigenlijk heel erg op stadslandbouw te lijken.’
Groentewinkel
Het plan staat of valt bij het antwoord op de vraag of bloemkolen en kroppen sla net zo lekker op Marsbodem groeien als ze doen op vruchtbare Hollandse klei. Om dat te testen, heeft Wamelink de afgelopen jaren diverse soorten groentes geteeld op namaak-Marsbodem. ‘Die bodem kunnen we kopen van de Nasa en sinds kort ook van de Universiteit van Californië’, zegt Wamelink. ‘De eerste generatie Nasagrond komt van een vulkaan op Hawaï, de tweede uit de Mojavewoestijn. Die wordt gezuiverd, waardoor al het complexe, organische materiaal dat niet op Mars voorkomt eruit is. De grond van de Universiteit van Californië is een synthetisch product en komt het dichtst in de buurt van het echte spul.’
‘Uiteindelijk heb je een compleet systeem nodig met de juiste bacteriën, schimmels en bestuivers zoals hommels’
Wieger Wamelink, ruimtelandbouwer
De bodem op Mars bestaat uit heel fijne korrels, waardoor die niet zo goed water vasthoudt. Ook zijn de korreltjes scherper dan op aarde, doordat erosie op Mars een veel kleinere rol speelt. En dan bevat Marsgrond ook nog eens vrij veel metalen. Geen fijn uitgangspunt, maar toch lukte het Wamelink om een bijna complete groentewinkel bij elkaar te kweken. Aardappelen, rucola, radijzen, bonen, erwtjes, tomaten, tuinkers, bieslook, prei en rogge; door de bodem op een slimme manier te bewateren en er de juiste voedingsstoffen aan toe te voegen – hierin speelt mensenurine en -poep een grote rol – lukte het Wamelink om van al deze groentes een mooie oogst te krijgen.
Zoete tomaten
De volgende uitdaging is het creëren van een zichzelf in stand houdend ecosysteem. ‘Een landbouwsysteem is ook een ecosysteem’, zegt Wamelink. ‘Je moet naar de hele kringloop kijken. Daarom doen we nu bijvoorbeeld experimenten met wormen. Die moeten dode plantenresten afbreken en de nuttige stoffen daaruit weer beschikbaar maken in de bodem. Uiteindelijk heb je een compleet systeem nodig met de juiste bacteriën, schimmels en bestuivers zoals hommels. Daar denken we nu over na.’
Wamelink verwacht dat de eerste echte ruimtelandbouwers zo rond 2030 zullen beginnen met experimenten op de maan. De lessen die ze daar leren, zullen van pas komen wanneer astronauten vanaf 2040 – zo gokt hij – een permanente Marsbasis stichten. ‘Dankzij ons onderzoek weten we dat op Mars- en maanbodem geteelde groentes veilig zijn om te eten. De metalen uit die bodems dringen niet door tot de eetbare delen van de plant.’
En de smaak? Daarmee zit het ook wel snor. ‘We hebben het nog niet kunnen bewijzen met metingen, maar dingen die pittig smaken, zoals rucola, zijn voor mijn gevoel het pittigst op maanbodem. En dingen die zoeter zijn, zoals tomaten, vind ik het lekkerst van Marsbodem.’
Dit artikel verscheen ook in Het Parool.
