Voedsel kweken op Mars- en maangrond: innovatie voor ruimte én aarde

Kunnen we ooit voedsel verbouwen op Mars of de maan? En wat zouden we daar überhaupt aan hebben? Dit zijn vragen waar de Nederlandse ecoloog Wieger Wamelink van Wageningen Environmental Research al meer dan tien jaar onderzoek naar doet. De bevindingen zijn veelbelovend en leveren niet alleen inzichten op voor het kweken van voedsel in de ruimte, maar laten ook zien hoe we op aarde onze bodem weer nieuw leven in kunnen blazen. 

Het begon allemaal onder de douche, daar kreeg Wamelink het idee om te onderzoeken of planten zouden kunnen groeien in de bodem van Mars en de maan. Na wat literatuuronderzoek ontdekte hij dat er geen wetenschappelijke studies over dit onderwerp bestonden. Wamelink besloot om niet alleen theoretisch te werk te gaan, maar echt te gaan experimenteren.

Emmers vol Mars- en maangrond

De eerste horde was het verkrijgen van nagemaakte Mars- en maanbodem van NASA. Het was een logistieke uitdaging om de 100 kilo maangrond en 100 kilo Marsgrond, geleverd in emmers, in Nederland te krijgen. De douane dacht: wat is dit nu weer? Pas na het betalen van invoerrechten konden de emmers worden opgehaald. Het echte werk kon beginnen.

De eerste horde

Wamelink en zijn team ontdekten al snel een nieuw probleem: de Marsbodem bleek waterafstotend, wat betekent dat het water gewoon op de oppervlakte bleef staan. ‘In ons lab heb ik analyses laten doen en toen bleek dat er heel weinig voedingstoffen voor planten in zitten. Zo ontbrak in de Marsgrond vooral stikstof – waar wij hier op aarde weer veel te veel van hebben. Dan weet je dat je eigenlijk geen planten kunt laten groeien,’ legt Wamelink uit. De maanbodem bevatte hoge niveaus van giftige metalen zoals aluminium.

Positieve resultaten

Desondanks begon Wamelink met het experimenteren met veertien plantensoorten, 4200 zaden, waaronder tomaten, tuinkers en rogge, een aantal wilde planten en planten die goed kunnen tegen zwarte omstandigheden, zoals brandnetel en klaver. Wamelink achtte de kans klein dat er iets zou gaan kiemen, maar er gebeurde iets onverwachts. ‘Het was echt verbazingwekkend om te zien hoe snel de tuinkers en rogge groeiden. Binnen 24 uur waren ze al aan het kiemen,’ aldus Wamelink.

De eerste resultaten waren veelbelovend en ook het tweede experiment leverde interessante kennis op. ‘We mengden oude plantenresten door de bodem. Dit maakte een wereld van verschil. Het hielp niet alleen om de bodem vochtiger te houden, maar verbeterde ook de groei,’ legt hij uit.

Daarnaast was Wamelink door geldgebrek genoodzaakt de planten door elkaar te laten groeien. ‘Achteraf bleek dit een gouden greep,’ zegt Wamelink met een glimlach. ‘We hebben nog nooit zo’n grote opbrengst gehad als toen, omdat de planten elkaar versterkten.’ Iets wat we helemaal vergeten zijn in de landbouw volgens Wamelink. ‘De strokenteelt die nu in opkomst is en waar wij ook veel onderzoek naar doen, daar zie je het wel een beetje terug, maar het is nog steeds een strook met monocultuur. Wat adviseren dan ook in te zetten op het oogsten met een robot. Dit kost natuurlijk geld, maar zou voor de kwaliteit van onze bodem een enorme winst zijn.’

Planten laten groeien in Mars- en maangrond

‘De technieken die we gebruiken om planten te laten groeien in Mars- en maangrond, kunnen ons echt helpen bij het herstellen van uitgeputte landbouwgronden op aarde,’ zegt Wamelink. Zo is het bijvoorbeeld gelukt om in de Sinaï-woestijn weer planten te laten groeien. ‘We hebben gekeken hoe we de bodem van de Sinaï weer vitaal konden maken. Het is prachtig om te zien dat dit mogelijk is en het kan ook worden toegepast in andere droge gebieden,’ voegt Wamelink eraan toe. Dit kan een enorme impact hebben op verarmde landbouwgronden wereldwijd, zoals in de Sahara of Kalahari-woestijn, maar ook dichterbij huis in Nederland, waar bodemuitputting en verlies van biodiversiteit grote problemen zijn.’

Voedselproductie in de ruimte

Als we ooit willen dat mensen op de Mars of de maan gaan wonen voor onderzoek of mijnbouw, is het volgens Wamelink essentieel dat zij ter plekke voedsel kunnen verbouwen. Terugvallen op constante voedseltransporten vanuit de aarde is geen realistische optie.

Een recente ontwikkeling binnen het onderzoek van Wamelink is het bouwen van een dome, een soort kas die volledig afgesloten is van de buitenwereld. In zo’n dome kan alles gerecycled worden en deze kan zowel in de ruimte als op de aarde in bijvoorbeeld woestijnen worden toegepast. Wamelink: ‘Het idee is dat met minimale hoeveelheden water en middelen, een duurzame vorm van landbouw mogelijk wordt, daarvoor hebben we B.A.S.E. opgestart.’

Daarnaast werkt Wamelink samen met het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) aan de ontwikkeling van een satelliet die planten laat groeien in de ruimte. Dit experiment biedt nieuwe inzichten voor voedselproductie in een baan om de aarde. ‘Dit is een spannende stap voorwaarts. Het kan ons helpen om voedselproductie in de ruimte te verbeteren, maar ook om innovaties te ontwikkelen die we op aarde kunnen toepassen,’ zegt Wamelink.

Investeren in onderzoek

Wamelink vindt dat wij als Nederland onze rol als landbouwland serieus moeten nemen en dat investeren in dit onderzoek belangrijk is. Wamelink: ‘Als we nu investeren in innovatief onderzoek zoals dit, kunnen we niet alleen bijdragen aan de verkenning van de ruimte, maar ook aan het oplossen van de problemen die we hier op aarde ondervinden. Het is een win-win situatie: we verbeteren onze landbouwtechnieken én helpen tegelijkertijd de toekomst van ruimteverkenning vorm te geven.’

Tijdens het XXXV Planetary Congress van de Association of Space Explorers zal Wieger Wamelink op maandagmiddag 30 september een presentatie geven aan astronauten en andere experts over zijn onderzoek. Dit is voor iedereen live te volgen via onze livestream.