Stellen Sie sich vor, Sie kommen als Teil der vierten bemannten Mission zum Roten Planeten auf dem Mars an und sollen die erste selbsttragende Nahrungsversorgung für eine dauerhafte Siedlung aufbauen. Der Plan hängt von nützlichen Pilzen ab, Mikroorganismen, die helfen könnten, den Marsregolith so weit zu verbessern, dass Nutzpflanzen wachsen können. Ein Erfolg könnte den Bedarf senken, Nahrung von der Erde zu transportieren, und in diesem erdachten Szenario sogar dazu führen, dass eine Highschool nach Ihnen benannt wird.

Diese Vision mag noch Jahrzehnte entfernt sein, doch Forschende in den Vereinigten Staaten und Brasilien prüfen bereits, ob Pilze die Weltraumlandwirtschaft praktikabler machen könnten. In einer kürzlich in Frontiers in Astronomy and Space Sciences veröffentlichten Übersichtsarbeit untersuchte das Team, wie nützliche Pilze helfen könnten, feindseligen lunaren und marsianischen Regolith in ein biologisch geeigneteres Material für den Anbau von Nutzpflanzen umzuwandeln.

Lunarer und marsianischer Regolith sind schlechte Umgebungen für die Landwirtschaft, weil ihnen mehrere Nährstoffe fehlen, die Pflanzen zum Gedeihen brauchen. Die Forschenden konzentrierten sich besonders auf Engpässe bei Stickstoff, Kalium und Phosphor sowie auf Möglichkeiten, diese Einschränkungen zu überwinden.

Nützliche Pilze könnten eine mögliche Lösung bieten. Diese Organismen spielen auf der Erde eine wichtige Rolle im Nährstoffkreislauf und können Pflanzen, Böden und anderen Organismen helfen, Zugang zu essenziellen Ressourcen zu erhalten.

Die Übersichtsarbeit untersuchte Pilzarten, die bereits nachweislich das Pflanzenwachstum fördern, indem sie die Nährstoffaufnahme verbessern, auch unter abiotischem (nicht durch Lebewesen verursachtem) Stress. Die Forschenden betrachteten außerdem Pilze, die an Bord der Internationalen Raumstation verwendet wurden.

Abiotischer Stress ist besonders wichtig für Nutzpflanzen, die in nährstoffarmen Materialien wie lunarer und marsianischer Regolith wachsen. Pflanzen bräuchten Hilfe, um begrenzte Ressourcen zu erschließen und gleichzeitig mit harschen Wachstumsbedingungen zurechtzukommen.

Eine Gruppe, die von den Forschenden hervorgehoben wird, sind arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMF). Diese Pilze werden seit Mitte des 19. Jahrhunderts in der Botanik verwendet und gehen enge Partnerschaften mit Pflanzenwurzeln ein. Tatsächlich wirken sie wie mikroskopische Erweiterungen des Wurzelsystems und helfen Pflanzen, Nährstoffe effizienter zu erreichen und aufzunehmen.

Die Forschenden sagen, dass weitere Arbeit nötig sein wird, bevor dieser Ansatz in echten Weltraum-Landwirtschaftssystemen genutzt werden kann. Insbesondere müssen künftige Studien testen, wie gut diese Pilze mit tatsächlichem lunarem und marsianischem Regolith funktionieren, statt mit Simulationen oder anderen Ersatzmaterialien.

Dennoch sieht das Team erhebliches Potenzial darin, Pilze zur Unterstützung künftiger Landwirtschaft jenseits der Erde einzusetzen. Sollte sich die Strategie als wirksam erweisen, könnten nützliche Pilze Astronautinnen und Astronauten helfen, auf dem Mond und dem Mars größere und zuverlässigere Ernten zu erzielen, während die Abhängigkeit von von der Erde transportierter Nahrung sinkt.

Die Studie merkt in ihrem Fazit an: „Die Einbeziehung pflanzenwachstumsfördernder Pilze in landwirtschaftliche Systeme auf Basis von lunarer oder marsianischer Regolith würde eine strategische Verbesserung der Weltraum-Pflanzenproduktion und der Etablierung menschlicher Siedlungen jenseits der Erde darstellen. Pilze wie Trichoderma und die verschiedenen AMF (Glomeromycota) stechen durch ihre Fähigkeit hervor, abiotischen Stress zu lindern, essenzielle Nährstoffe zu mobilisieren und möglicherweise die physikochemische Struktur von Regolith-Substraten zu verbessern. Diese Mikroorganismen bieten ein vielversprechendes biotechnologisches Werkzeug, um die Regolith-Umgebung (anorganische Zusammensetzung) zu transformieren und das in unwirtliche Substrate eingebrachte konstruierte Mikrobiom positiv zu beeinflussen.“

Materialien bereitgestellt von Universe Today. Original verfasst von Laurence Tognetti, MSc. Hinweis: Inhalte können in Stil und Länge bearbeitet worden sein.