Besiedlung in Gefahr: Pflanzen wachsen auf dem Mars schlechter als erwartet

Die Erde ist von einer natürlichen Strahlenschutzhülle umgeben. Die Strahlenbelastung auf der Oberfläche ist daher vergleichsweise gering. Auf dem Mars hingegen fehlt die Schutzschicht. Neueste Messungen des Mars-Rovers Curiosity haben ergeben, dass die durchschnittliche Strahlenbelastung auf dem roten Planeten bei 233 Mikrogray pro Tag liegt – und damit rund 17 mal so hoch wie auf der Erde. Durch Sonnenstürme kann sich der Wert auf dem Mars zudem noch einmal deutlich erhöhen. Die hohe Strahlenbelastung könnte nun zum Problem bei der geplanten Besiedlung des roten Planeten werden. Denn die bisherigen Planungen sehen vor, dass die Bewohner ihre Nahrung selbst in Gewächshäusern auf der Oberfläche produzieren. Doch Experimente von Forschern am Reaktorinstitut Delft in den Niederlanden deuten nun darauf hin, dass sich Pflanzen unter der Strahlenbelastung deutlich schlechter entwickeln als bisher angenommen. Dies würde die bisherigen Planungen für Marskolonien über den Haufen werfen.

Die Entwicklung der Pflanzen wurde massiv gehemmt

Für ihren Test konnten die Forscher natürlich nicht einfach Pflanzen auf dem Mars anbauen. Stattdessen bauten sie eine mit Blei ummantelte Testkammer. In dieser wurden Roggen und Kresse angepflanzt. Gleichzeitig sorgten gezielt angebrachte Strahlungsquellen für eine konstante Belastung von 270 Mikrogray. Durch zusätzliche Strahlungsschübe wurden zudem die auf dem Mars immer wieder auftretenden Sonnenstürme simuliert. In den ersten Tagen verlief die Entwicklung der Pflanzen wie erwartet. Die Samen keimten also ganz normal. Doch nach wenigen Tagen traten die ersten Probleme auf. So beobachteten die Forscher Fehlbildungen bei den heranwachsenden Pflanzen. Außerdem verfärbten sich die Blätter. Besonders problematisch allerdings: Vier Wochen nach der Keimung war deutlich weniger Biomasse entstanden als bei Pflanzen, die nicht einer solch hohen Strahlenbelastung ausgesetzt waren. Konkret lag der Wert bei der Kresse um 32 Prozent niedriger. Beim Roggen waren es sogar 48 Prozent.

Der Aufwand für die Pflanzenzucht erhöht sich deutlich

Der Effekt trat zudem bei allen Pflanzen innerhalb der Testkapsel auf. Verantwortlich scheint also in erster Linie die konstante Strahlenbelastung zu sein und nicht so sehr die punktuelle Strahlungserhöhung durch die Sonnenstürme. Die Forscher befürchten zudem, dass sie die Bedingungen auf dem Mars nicht vollständig korrekt reproduzieren konnten. Sie gehen daher davon aus, dass die Werte in der Realität noch einmal deutlich schlechter ausfallen werden. Damit dürften Gewächshäuser auf der Oberfläche des Mars keine realistische Option mehr sein, um die Menschen in einer geplanten Mars-Kolonie zu ernähren. Gelöst werden könnte die Problematik durch zwei Ansätze. Entweder man verlegt die Pflanzenzucht unter die Erde des roten Planeten. Oder man sorgt dafür, dass die Gewächshäuser eine Schutzhülle gegen die Strahlenbelastung erhalten. Beide Lösungen sind aber deutlich aufwändiger als die ursprünglich angedachten Konstruktionen.

Via: Frontiers