Nahrungssysteme, die den Mars ernähren, könnten die Nahrung auf der Erde verändern

Der Anbau von Nahrungsmitteln im Weltraum wird auf innovative landwirtschaftliche Technologien angewiesen sein. Bildnachweis: NASA

Könnten wir eine Stadt auf dem Mars ernähren? Diese Frage ist von zentraler Bedeutung für die zukünftige Weltraumforschung und hat auch schwerwiegende Auswirkungen auf die Erde. Bis heute wurde viel darüber nachgedacht, wie Astronauten essen; Wir fangen jedoch gerade erst an, Nahrung im Weltraum zu produzieren.

Weltraumstarts sind ziemlich teuer. Und mit dem wachsenden Wunsch, eine menschliche Präsenz im Weltraum zu etablieren, müssen wir die Nahrungsmittelproduktion im Weltraum in Betracht ziehen. Aber die Herausforderungen sind enorm und erfordern Forschung darüber, wie Pflanzen auf eine Vielzahl von Veränderungen reagieren, einschließlich Schwerkraft und Strahlung.

Als Lebensmittel- und Landwirtschaftsforscher sind wir dieser Frage in unserem neuesten Buch nachgegangen. Abendessen auf dem Mars. Wir glauben, dass ein nachhaltiges Ernährungssystem auf dem Mars möglich ist – und dass wir durch dessen Aufbau die Ernährungssysteme auf der Erde verändern werden. Dies erfordert jedoch ein gewisses Denken über den Tellerrand hinaus.

Marsische Landwirtschaft

Die Grundlage der Nahrungssysteme auf dem Mars sind Wasser, das aus dem Boden gesammelt wird (die Rover haben gezeigt, dass es eine kleine, aber beträchtliche Menge an gefrorenem Wasser in der Erdkruste gibt) und Cyanobakterien, die oft als Blaualgen bezeichnet werden.

An Land können Cyanobakterien ein großes Problem darstellen, da sie in verschmutzten Gewässern wachsen und Eutrophierung verursachen – eine nährstoffbedingte Steigerung der Produktivität von Phytoplankton in einem Gewässer.

Auf dem Mars können Cyanobakterien jedoch das Kohlendioxid in der Atmosphäre nutzen und auf dem sandigen, anorganischen und giftigen Regolith – der Schicht aus losem Gestein und Staub, die das Grundgestein bedeckt – wachsen, um die grundlegenden organischen Moleküle zu produzieren, auf denen der Rest des Nahrungssystems basiert basieren. .

Cyanobakterien sind in der Lage, unter Marsbedingungen zu wachsen, was den wirklichen zusätzlichen Vorteil hat, extrem giftige Chemikalien, sogenannte Perchlorate, zu neutralisieren. Perchlorate sind im gesamten Regolith des Mars durchdrungen und in geringen Mengen für Menschen giftig. Daher wäre es ein großer Segen für jede Marsgemeinschaft, wenn Cyanobakterien die doppelte Aufgabe erfüllen würden, Toxine zu neutralisieren und gleichzeitig organisches Material zu produzieren.

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Nahrungssysteme, die den Mars ernähren, müssen Nahrung auf der Erde umwandeln

Cyanobakterien könnten helfen, die Marsumgebung zu entgiften. Bildnachweis: NASA/Adam Arkin

Gewächshaustechnologien

Während die Bakterien glücklich unter dem Marshimmel gedeihen, werden sie die Nährstoffe liefern, die benötigt werden, um die üppigen Ernten der Pflanzen zu unterstützen. Eine Marsstadt kann man sich als üppigen grünen Ort vorstellen, an dem Hydroponik und Erdkulturen Tunnel füllen, gewölbte Krater bedecken und in jeder ungenutzten Ecke wachsen.

Fortgeschrittene Gewächshaustechnologien wie vertikale Landwirtschaft, die eine geeignete kontrollierte Umgebung schaffen, werden eine Fülle von Blattgemüse, Gemüse, Obst und Spezialkulturen wie Kräuter, Kaffee und Schokolade liefern.

Allerdings können Kohlenhydrate Mangelware sein, da sie viel Platz einnehmen. Unser Getreidekonsum wird auf dem Mars wahrscheinlich geringer sein, obwohl Hülsenfrüchte und Getreide immer noch in geringeren Mengen in der Ernährung des Mars vorkommen werden, was widerspiegelt, was wirtschaftlich vor Ort produziert werden kann.

Alle Anlagen auf dem Mars werden auch eine Schlüsselrolle bei der Produktion von Sauerstoff, dem Recycling von Wasser und der Bereitstellung organischer Rohstoffe für die Produktion spielen

Diese Technologien sind auch auf der Erde wertvoll, da wir versuchen, Lieferketten zu verkürzen und die Verfügbarkeit von gesundem Obst und Gemüse während der Wintermonate zu erhöhen.

Fleisch auf dem Mars?

Tierhaltung ist bekanntermaßen ineffizient. Auf der Erde bedrohen Milliarden von Haustieren die natürliche Biodiversität, tragen zum Klimawandel bei und leiden unter unnötiger Tierquälerei.






Start-up-Unternehmen stellen bereits echte Milchprodukte ohne den Einsatz von Kühen her.

Tierbasierte Systeme wären auf dem Mars nicht lebensfähig, aber Protein kann in großen Mengen durch zelluläre Landwirtschaft und Präzisionsfermentation produziert werden. Bei der Präzisionsfermentation werden Proteine ​​hergestellt, indem modifizierte Hefen, Pilze und Bakterien verwendet werden, die Stärke und Zucker verbrauchen (auf dem Mars stammen diese hauptsächlich aus Lebensmittelabfällen) und sie in die gewünschten Proteine ​​​​umwandeln.

Bei der zellulären Landwirtschaft werden Proben von Stammzellen entnommen und in einem Labor gezüchtet, um Fleischstücke herzustellen, die mit Fleischstücken von Nutztieren identisch sind.

Reduzierung von Ineffizienzen

Sich vorzustellen, wie die Landwirtschaft auf dem Mars aussehen könnte, ist ein faszinierendes Projekt, aber wenn wir darüber nachdenken, wie diese Technologien das Leben auf der Erde beeinflussen könnten, wird das Thema äußerst ernst. Denn auf dem Mars, wo jedes Gramm organisches Material, jeder Milliliter Wasser und jedes Photon der Sonnenenergie knapp ist, darf es keine Ineffizienz geben.

Der „Abfall“ eines Teils des Systems muss bewusst als Input für einen anderen Teil verwendet werden, beispielsweise indem tote Cyanobakterien als Wachstumsmedium für nachfolgende Teile des Ernährungssystems verwendet werden. Aber mehr als die Technologie selbst könnte es die Mentalität sein, ein Nahrungssystem auf dem Mars aufzubauen, das die Geschehnisse hier auf der Erde verändern wird, wo ein Drittel aller Lebensmittel verschwendet wird.

Unsere Leidenschaft für Lebensmitteltechnologie ist offensichtlich Abendessen auf dem Mars, aber wir sind keine Techno-Optimisten. Technologie ist kein Allheilmittel. Wenn zum Beispiel Technologien wie die vertikale Landwirtschaft den Bedarf an landwirtschaftlichen Flächen verringern, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um sicherzustellen, dass das Land nicht einfach zugepflastert wird.

Wir müssen uns auch der negativen Auswirkungen der Technologie bewusst sein und sensibel dafür sein, wie sich die Lebensgrundlagen der Menschen möglicherweise ändern und anpassen müssen. Die Unterstützung bei der Bewältigung dieses Übergangs und der Minimierung von Störungen ist ein weiterer wichtiger Politikbereich.

Die Technologien, die der Mars eröffnet, können uns zusammen mit fairen politischen Entscheidungsträgern auf eine viel nachhaltigere Flugbahn auf der Erde bringen.

Mit freundlicher Genehmigung von The Conversation

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.Gespräch

Zitat: Food systems to power Mars could transform food on Earth (24. Januar 2023) Abgerufen am 24. Januar 2023 von https://phys.org/news/2023-01-food-mars-earth.html

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