Kunnen we in de nabije toekomst ons eigen eten verbouwen op Mars?

De Nederlandse expeditie Mars One staat gepland voor 2026, en als het aan plantenecoloog en botanisch analist Wieger Wamelink ligt, eten de astronauten dan niet alleen maar vies en voorverpakt eten. Aan de universiteit van Wageningen houdt hij zich al een aantal jaar bezig met grond- en bodemproeven, en sinds twee jaar experimenteert hij met het laten groeien van verschillende gewassen op de door NASA nagemaakte Marsgrond.

Ik sprak met Wieger, die wel wat weg heeft van Matt Damons personage Mark Watney uit The Martian, de film die nu in de bioscoop draait en gaat over een achtergelaten astronaut op Mars. Ik vroeg hem of wat er in de film gebeurt enigszins realistisch is, en of we in de nabije toekomst alle ingrediënten voor een pizza kunnen verbouwen op Mars.

MUNCHIES: Hoi Wieger, hoe kwam je erbij om met Marsgrond te experimenteren? Wieger Wamelink: Het eerste experiment begon twee jaar geleden, toen het erop leek dat de eerste bemande expeditie naar Mars eraan zat te komen. Als daar daadwerkelijk een basis wordt opgezet, zal eten een van de grootste uitdagingen zijn. Je kan namelijk niet steeds eten naar Mars toebrengen, het duurt nogal lang voor je er bent. Het doel van ons experiment is dus om de eerste mensen op Mars te voorzien van vers en veilig eten.

Ik heb laatst The Martian gezien, waarin Matt Damon zijn eigen eten verbouwt op de rode planeet. Is dit een realistisch scenario? Ik vind dat de filmmakers Mars op een goede manier in beeld hebben gebracht. De groep astronauten in de film is de eerste groep, en dan is zo'n missie nog redelijk primitief. Ze gaan naar Mars bepakt met al het benodigde eten, en dit zal in het echt ook zo gaan. Zelf wil ik niet naar Mars, maar als ik er wel heen zou moeten zou ik al vrij snel beginnen met proberen om planten zoals aardappels te kweken.

Je hebt allerlei experimenten gedaan met de synthetische Marsgrond van NASA, waar bestaat die grond uit? De synthetische Marsgrond van NASA bestaat voornamelijk uit grond van een vulkaan uit Hawaii – het grootste gedeelte van echt Marsgrond bestaat uit siliciumdioxide, oftewel zand, wat we hier ook hebben natuurlijk. Daarnaast bevat de echte Marsgrond nog een heleboel andere oxides, bijvoorbeeld fosforoxide, iets wat planten nodig hebben om van te groeien, maar ook kaliumoxide en mangaanoxide. Wat voor Mars wel bijzonder is, is dat er veel ijzeroxide in de bodem zit, roest dus. Daardoor heeft het zand ook die rode kleur. NASA heeft de Marsgrond zoveel mogelijk nagebootst waardoor wij nu allerlei experimenten kunnen doen.

Wat is er eigenlijk nodig om op Mars een plantje te laten groeien? Wat je Mark Watney ziet doen, is dat hij binnen begint. Dit zullen wij ook moeten gaan doen, want er is buiten nauwelijks luchtdruk, daar kan zelfs geen bacterie overleven. En je hebt natuurlijk geen vloeibaar water. Daarnaast moet je jezelf beschermen tegen de straling die daar op het oppervlakte komt. Je hebt minstens één of anderhalve meter grond nodig om deze straling tegen te houden en jezelf en de gewassen te beschermen.

Onder de grond dus? Ja, onder de grond. In een blog voor community.mars-one.com legde ik al eerder uit dat je een soort Hobbitwoning moet bouwen om veilig te zitten. Mars heeft geen elektromagnetisch veld, niet zoals wij dat kennen in ieder geval, en dat betekent dat heel veel straling het oppervlakte bereikt.

Voor zover wij het nu kunnen overzien, kan je met de Marsgrond en het water daar planten laten groeien. Wel zitten er in Marswater veel zouten, perchloraat vooral, en dat is anders dan het zout dat je in onze oceanen en zeeën vindt. Dat moet je eruit halen voor je het water kan gebruiken, maar dat gaat vrij gemakkelijk. Het goede nieuws is dat er ook veel calcium en magnesium in het water zitten, en dat zijn weer voedingstoffen voor planten. Een nadeel is dat de grond op Mars arm is aan stikstof, wat ook een voedingstof is die planten nodig hebben, maar voor dat probleem kun je weer planten meenemen die stikstof binden uit de lucht. Denk hierbij aan klaver en doperwten. Als dat lukt, ben je al een heel eind.

En hoe deden de planten het tijdens het experiment? Vooral in het begin wisten we eigenlijk niet waar we aan begonnen. Toen heb ik een heel scala aan soorten genomen die in heel moeilijke omstandigheden kunnen groeien, bijvoorbeeld de tripmadam, een vetplant die bij ons in de duinen op zand groeit en heel veel kan hebben. En de brandnetel, die groeit ook overal. Daarnaast teelden we ook gelijk wat voedselgewassen, want daar gaat het eigenlijk om. Dat ging veel beter dan ik had verwacht. Daarom hebben we bij het tweede experiment alleen maar landbouwgewassen gebruikt. Het enige wat niet zo goed groeide was spinazie, maar de rest deed het bijna net zo goed als op aardse grond.

Wordt de grond uiteindelijk ook echt vruchtbaar denk je? Ja, dat zou goed kunnen. Moet je wel alle uitwerpselen van de astronauten gebruiken, zoals Mark Watney in de film ook doet. Alle voedingstoffen die planten nodig hebben zitten daar nog in, we nemen zelf maar weinig op. Mensen en dieren zijn er gewoon heel erg slecht in om eten om te zetten in massa die we kunnen gebruiken.

Denk je dat we uiteindelijk ook koeien of varkens kunnen houden op Mars? Vee meenemen is te inefficiënt, maar andere dieren moeten we wel meenemen, want de planten moeten ook bestoven worden. Een deel van de planten heeft genoeg aan wind, een deel kan het door zelfbestuiving, maar je hebt uiteindelijk ook bestuivers nodig. Bijen of hommels zouden daarvoor mee moeten. Daarnaast zijn er wormen nodig om het organische materiaal af te breken in kleinere stukjes die de bacteriën en schimmels daarna weer kunnen omzetten tot voedingstoffen.

Zullen de planten ook eetbaar zijn denk je? Dat weten we nog niet zeker. Naast de ijzeroxide – waar je eventueel ijzer uit kunt winnen en zuurstof uit kunt halen – zitten er ook andere zware metalen in de grond op Mars, bijvoorbeeld loodoxide, cadmiumoxide en chroomoxide. Deze metalen kan je ook gebruiken, maar het probleem is dat als die metalen in het water terechtkomen en zo weer in de planten, die metalen toxisch zijn voor ons. De stoffen zitten ook in de namaakbodem die ik gebruik, en ik ben er nog niet honderd procent zeker van of het veilig is om de planten te eten. Dat is iets wat we nog moeten onderzoeken.

Hoe denk je dat geteelde groenten op Mars zullen smaken? We hebben het hier nog niet kunnen proeven, maar ik denk dat het net zo is als met wijn: daarbij hangt het er ook vanaf waar de druiven groeien. Ik verwacht wel dat je zal proeven dat er vrij veel metalen in de bodem zitten. Het is wel belangrijk dat het een beetje smaakt natuurlijk. Een van de problemen op het internationale ruimtestation (ISS) is dat de astronauten te weinig eten, en dat komt doordat het ruimtevoedsel niet lekker is. Ook daarom is het belangrijk dat we experimenteren met lekker en gezond eten telen in de ruimte.

Kunnen we in de toekomst ook een pizza maken op Mars denk je? Ja volgens mij moet dat kunnen. Als je een goede pizza maakt heb je ook gist nodig, dat moet je meenemen vanaf de aarde, maar verder heb ik bijna alle ingrediënten in mijn experiment al bij elkaar. Rogge, tomaat en andere gewassen – het wordt wel een vegetarische pizza. Mensen die op Mars willen wonen zullen wel vegetariër moeten worden.

Bedankt Wieger!