Eine Marskartoffel, bitte!

Die Kartoffel war es, die dem Botaniker Mark Watney (gespielt von Matt Damon) im dem Film "Der Marsianer" (2015) das Leben rettete. Nachdem er und seine Missionskollegen durch einen Sandsturm auf dem Mars zum Abbruch ihrer Arbeiten gezwungen wurden, ist die Rückkehr zur Erde notwendig. Im Trubel des Sturms bleibt Watney auf dem Mars zurück und muss von nun an um sein Überleben in der fremden Einöde kämpfen. Als Botaniker der ehemaligen Mission gelingt es ihm schließlich, in der Mars-Erde Kartoffeln anzubauen und Wasser zu gewinnen.

Dass die Wahl des Missionsteams dabei auf die Kartoffel fiel, mit der sie die Nutzbarkeit des Marsbodens testen wollten, ist wenig überraschend: Solanum tuberosum, so der lateinische Name der Speisekartoffel, ist in ihren Anbauanforderungen recht genügsam und extrem ertragreich. Doch ist es tatsächlich möglich, Pflanzen auf dem Mars anzubauen?

Dieser Frage ist nun die NASA in einem spannenden Projekt nachgegangen. Zusammen mit einer Studentengruppe rund um Professor Edward Guinan der Villanova-Universität Pennsylvania testete sie, in welchem Rahmen und mit welchen Pflanzen tatsächlich "Landwirtschaft" auf unserem roten Nachbarn betrieben werden könnte.

Besonders spannend sind dabei die – im Vergleich zur Erde – völlig anderen Bedingungen auf dem Mars: Auf seiner Oberfläche kommt weniger als die Hälfte der Menge an Sonnenlicht an, die auf der Erde zur Verfügung steht. Aufgrund einer fehlenden Ozonschicht wird der Mars außerdem deutlich intensiver von Ultravioletter Strahlung getroffen. Nicht zuletzt ist der Marsboden selbst – sogenannter Regolith – deutlich eisen- und eisenoxidhaltiger als der Boden der Erde, was auch die rote Farbe des Planeten erklärt.

Das Projekt namens "Red Thumbs Mars Garden Project" (in Anspielung auf den terrestrisch-bekannten grünen Daumen) simulierte für ihre Studie genau diese Bedingungen. Für die Herstellung von Mars-Erde nutzten sie vulkanischen Basalt und vermischten diesen mit anderen Bestandteilen.

Bei der Auswahl der benutzten Pflanzen stand der tatsächliche Nutzen und Nährwert der Pflanzen im Vordergrund, da es genau solche Pflanzen wären, die bei einer Mars-Besiedlung genutzt würden. Auf dem Mars-Speiseplan würden daher verschiedene Salate, Grünkohl, Knoblauch und – wie auch im Film – die Kartoffel stehen. Doch auch verschiedene Hopfensorten wurden für das Projekt getestet.

In einem Gewächshaus der Villanova-Universität pflanzten die Studenten die Samen dieser Pflanzen dann in verschiedenen Konzentrationen in die simulierte Mars-Erde und stellten die Licht- und Temperaturbedingungen des roten Planeten nach.

Trotz verschiedener Probleme – schlecht zu regulierende Gewächshausbedingungen oder vergessliche Studenten, die nicht an das Gießen der Pflanzen dachten – trieben nahezu alle Pflanzen aus und entwickelten sich prächtig. Die Überraschung: Gerade die Kartoffel hatte die größten Probleme! Grund dafür war, dass die Erde auf dem Mars so dicht und schwer ist, dass sie die Triebe der noch jungen Kartoffelpflanze schier zerquetschen würde.

Auch die Zusammensetzung der Erde wurde variiert: So stellten die Studenten fest, dass die Pflanzen deutlich besser wuchsen, wenn sie den Regolith mit Kaffee vermischten. Dieser brachte Luft in das dichte Gemisch, sodass Wasser besser zu den Wurzeln gelangen konnte.

Ein schwerwiegendes Problem konnte die Studie allerdings nicht lösen: Auf dem Mars befindet sich in den oberen Bodenschichten sogenannte Perchlorate. Diese Stoffe hemmen beim Menschen die Iod-Aufnahme und rufen Schilddrüsenprobleme hervor. Mit ziemlicher Sicherheit, so Prof. Guinan, wäre Mark Watney aus dem Film gestorben. Mars-Farmer müssten daher die Erde zunächst waschen oder mit perchlorat-fressenden Bakterien versetzen. Prof. Guinan und seine Studenten sind dennoch sehr optimistisch gestimmt, dass, sollte der Mars eines Tages kolonialisiert werden, auch Landwirtschaft möglich ist.

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