Stel je voor dat je op Mars aankomt als onderdeel van de vierde menselijke missie naar de Rode Planeet en dat je wordt gevraagd om de eerste zelfvoorzienende voedselvoorziening voor een permanente nederzetting op te zetten. Het plan is afhankelijk van nuttige schimmels, micro-organismen die kunnen helpen de Martiaanse regoliet voldoende te verbeteren zodat gewassen kunnen groeien. Succes zou de noodzaak verminderen om voedsel vanaf de aarde te verschepen en je in dit denkbeeldige scenario zelfs een middelbare school opleveren die naar je vernoemd is.

Die visie is misschien nog decennia weg, maar onderzoekers in de Verenigde Staten en Brazilië onderzoeken al of schimmels ruimtevaartlandbouw praktischer kunnen maken. In een review die onlangs is gepubliceerd in Frontiers in Astronomy and Space Sciences, onderzocht het team hoe nuttige schimmels kunnen helpen bij het omzetten van vijandige maan- en Marsregoliet in een biologisch geschikter materiaal voor het verbouwen van gewassen.

Maan- en Marsregoliet zijn slechte omgevingen voor landbouw omdat ze verschillende voedingsstoffen missen die planten nodig hebben om te gedijen. De onderzoekers richtten zich vooral op tekorten aan stikstof, kalium en fosfor, samen met manieren waarop die beperkingen overwonnen zouden kunnen worden.

Nuttige schimmels zouden een mogelijke oplossing kunnen bieden. Deze organismen spelen een belangrijke rol in de nutriëntenkringloop op aarde en kunnen planten, bodems en andere organismen helpen toegang te krijgen tot essentiële hulpbronnen.

De review onderzocht schimmelsoorten waarvan al is aangetoond dat ze plantengroei ondersteunen door de opname van voedingsstoffen te verbeteren, ook onder abiotische (niet-levende organismen) stress. De onderzoekers keken ook naar schimmels die aan boord van het International Space Station zijn gebruikt.

Abiotische stress is vooral belangrijk voor gewassen die in voedingsarme materialen zoals maan- en Marsregoliet worden gekweekt. Planten zouden hulp nodig hebben bij het verkrijgen van beperkte hulpbronnen en tegelijkertijd het hoofd bieden aan barre groeiomstandigheden.

Een groep die door de onderzoekers wordt benadrukt, is arbusculaire mycorrhizaschimmels (AMF). Deze schimmels worden sinds het midden van de 19e eeuw in de plantkunde gebruikt en vormen nauwe partnerschappen met plantenwortels. In feite fungeren ze als microscopische verlengstukken van het wortelstelsel, waardoor planten voedingsstoffen efficiënter kunnen bereiken en opnemen.

De onderzoekers zeggen dat er meer werk nodig is voordat deze aanpak in echte ruimtevaartlandbouwsystemen kan worden gebruikt. Met name toekomstige studies zullen moeten testen hoe goed deze schimmels presteren met echte maan- en Marsregoliet in plaats van simulaties of andere vervangende materialen.

Toch ziet het team aanzienlijk potentieel in het gebruik van schimmels om toekomstige landbouw buiten de aarde te ondersteunen. Als de strategie effectief blijkt, zouden nuttige schimmels astronauten kunnen helpen grotere en betrouwbaardere gewassen op de maan en Mars te produceren, terwijl de afhankelijkheid van voedsel dat vanaf de aarde wordt getransporteerd, afneemt.

De studie merkt in haar conclusie op: "Het opnemen van plantengroei-bevorderende schimmels in op maan- of Marsregoliet gebaseerde landbouwsystemen zou een strategische verbetering vormen voor de ruimtegewasproductie en de vestiging van menselijke nederzettingen buiten de aarde. Schimmels zoals Trichoderma en de verschillende AMF (Glomeromycota) vallen op door hun vermogen om abiotische stress te verlichten, essentiële voedingsstoffen te mobiliseren en mogelijk de fysisch-chemische structuur van regolietsubstraten te verbeteren. Deze micro-organismen bieden een veelbelovend biotechnologisch hulpmiddel om de regolietomgeving (anorganische samenstelling) te transformeren en een positieve impact te hebben op het ingenieursmicrobioom dat in onherbergzame substraten wordt geïntroduceerd."

Materialen geleverd door Universe Today. Oorspronkelijk geschreven door Laurence Tognetti, MSc. Opmerking: inhoud kan worden bewerkt voor stijl en lengte.