US-Forschung zum Weltall

Leben auf dem Mars doch möglich? Neue Erkenntnis verblüfft

Mars-Rover fährt erstmals über Roten Planet
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Mars-Rover fährt erstmals über Roten Planet

Werden Menschen irgendwann auf dem Mars leben können? US-Forscher haben sich der Beantwortung dieser Frage mit einer Studie genähert.

Kassel – Eine der wichtigsten Fragen der Weltraumforschung beschäftigt Wissenschaftler schon lange: Können Menschen den Mars besiedeln? Eine neue Studie bringt Wissenschaftler bei der Beantwortung der Frage nun weiter. Denn: Offenbar können irdische Bodenbakterien das Wachstum von Pflanzen im Mars-Boden verbessern. Erst vor Kurzem hatte die Nasa eine erstaunliche Mars-Entdeckung gemacht.

Sie würden sie mit lebenswichtigem Stickstoff versorgen, der im Mars-Regolith nicht vorhanden ist, berichten US-Forscher im Fachmagazin „Plos One“. Mit den Bakterien könnte man den Mars-Boden kostengünstig fruchtbarer machen und die Herstellung von Nahrungsmitteln ermöglichen. Das lockere Material heißt Regolith. Es bildet sich durch die Verwitterung des Ausgangsgesteins von Gesteinsplaneten.

Mars: US-Forscher gewinnen neue Erkenntnisse

Die Forschenden um Franklin Harris von der Colorado State University (USA) schreiben, es sei unwahrscheinlich, dass der Mensch eine „Ein-Planeten-Spezies“ bleiben könne. Als Gründe führen die Wissenschaftler unter anderem den Klimawandel und Seuchen an.

Daher sei es notwendig, Methoden für eine außerirdische Landwirtschaft auf anderen Himmelskörpern - wie dem Mars - zu entwickeln. Allerdings stellten die dortigen Bedingungen den Ackerbau vor viele Herausforderungen. So fehlten dem Oberflächenmaterial des Mars viele Nährstoffe, die das Pflanzenwachstum auf der Erde überhaupt möglich machen - etwa Stickstoff. Zudem sei die Atmosphäre dünner, die Strahlung höher und die Temperaturen extremer.

Die neue Studie drehte sich um den fehlenden Stickstoff. Die Wissenschaftler pflanzten Gelben Steinklee in herkömmliche Erde sowie in von Menschen hergestellten Regolith an. Dann versetzten sie jeweils die Hälfte der Kulturen mit stickstofffixierten Bakterien. Diese Knöllchenbakterien sind auf der Erde an den Wurzeln zahlreicher Pflanzenarten zu finden - beispielsweise bei Erbsen, Bohnen und Klee. Die Bakterien können Stickstoff aus der Atmosphäre binden und diesen dann in löslicher Form den Pflanzen zur Verfügung stellen. Im Gegenzug erhalten sie von den Pflanzen bestimmt Stoffe, die sie zum Leben brauchen.

Mars-Studie zeigt: Bakterien verbessern das Pflanzenwachstum

Das Ergebnis der Studie: Die Bakterien-Zugabe verbesserte das Pflanzenwachstum vor allem im irdischen Boden - aber auch im Regolith. Die Pflanzentriebe im Boden mit Bakterien waren 2,5 mal länger als in dem ohne. Die Biomasse von Trieben und Wurzeln wuchs auf mehr als das Doppelte an. Auch im Regolith gingen die Pflanzen eine Lebensgemeinschaft mit den Bakterien ein. Sie bildeten entsprechende Knöllchen an ihren Wurzeln. Allerdings war die Zahl der Knöllchen im Regolith erheblich geringer als im irdischen Boden: durchschnittlich 14,5 im Vergleich zu 63.

Was die Forschenden nicht feststellten: Eine Anreicherung des Regolith mit Stickstoff, den andere Pflanzen in der Umgebung nutzen könnten. Vermutlich hatten die wachsenden Pflanzen allen Stickstoff selbst verbraucht. Zudem seien die Pflanzen im kurzen Zeitraum der Experimente nicht verrottet.

Leben auf dem Mars: Forscher benötigen weitere Untersuchungen

Der Stickstoff sei damit in den Wurzeln verblieben und nicht in die Umgebung gelangt. „Diese Arbeit verbessert unser Verständnis der Wechselwirkung zwischen Pflanzen und Mikroben und wird dazu beitragen, das Regolith auf dem Mars irdischem Boden ähnlicher zu machen“, schreiben die Wissenschaftler. Allerdings seien für die Entwicklung praktikabler „astrolandwirtschaftlicher Techniken“ noch zahlreiche Untersuchungen notwendig.

Analysen der Mars-Rover zufolge fehlen demnach im Regolith außer Stickstoff weitere Mikronährstoffe wie Kupfer, Bor und Molybdän. Zudem ist unklar, wie die dünne Mars-Atmosphäre das Pflanzenwachstum beeinflusse. Außerdem enthalte die Atmosphäre nur einen Bruchteil des Stickstoffs, der in der irdischen Atmosphäre für Stickstoff fixierende Bakterien verfügbar ist. (Jan Wendt)

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