Kan man dyrke kartofler på Mars?

Kan man dyrke kartofler på Mars? Status på forskningen

Kan man dyrke kartofler på Mars i fremtiden uden uforudsigelige risici for fejlslagen høst? Forståelse af de planetariske vækstbetingelser beskytter mod dyre videnskabelige misforståelser. Lær de aktuelle undersøgelser at kende for at få indsigt i sandheden om kan man dyrke kartofler på mars.

Kan man overhovedet dyrke kartofler på Mars?

Svaret på om kan man dyrke kartofler på mars er komplekst, da det kan relateres til mange forskellige faktorer i planetens barske miljø. Det korte svar er ja, men det kræver radikale ændringer af den rå planetjord og et fuldstændigt isoleret drivhussystem. Man kan under ingen omstændigheder bare stikke en kartoffel direkte ned i den golde overflade under åben himmel.

Forskere har i kontrollerede laboratorier testet kartoflers overlevelsesevne i simuleret marsegolith - altså rå klippestøv uden organisk materiale. Undersøgelser viser, at omkring 40% af de testede kartoffelsorter faktisk formår at spire under ekstreme forhold, når de hjælpes på vej med næringsstoffer. Men i min erfaring som biolog formidles disse rumsfartsforsøg ofte alt for forsimplede i medierne. Selvom mineralerne teknisk set er til stede på Mars, opfører kartofler i mars jorden sig stik modsat den rige, bløde muld, vi kender hjemmefra. Det er en benhård udfordring.

Udfordringen med giftig Mars-jord og manglende næring

Den største barriere for landbrug på mars er, at overfladen på Mars ikke indeholder biologisk liv, men derimod er fyldt med giftige salte. Jorden er ekstremt saltholdig og tæt pakket med kemikalier. Det gør miljøet direkte fjendtligt over for jordiske planterødder.

Jordoverfladen på Mars indeholder mellem 0,5% og 1% perklorater, som er klorforbindelser, der virker som en effektiv gift på levende celler. Dertil kommer, at de mikroskopiske støvpartikler er knivskarpe, fordi de aldrig er blevet slebet runde af rindende vand eller vind. For at gøre landbrug muligt skal jorden først renses mekanisk eller biologisk ved hjælp af specialiserede bakterier, der spiser de giftige salte. Hvis man forsøger at vande den rå planetjord direkte, vil man opdage en anden særhed - jorden har en tendens til at sky vand. Vandet lægger sig som perler i stedet for at trække ned.

Er science fiction-metoden med efterladenskaber realistisk?

I populærkulturen har vi set astronauter bruge deres egen afføring som gødning for at skabe liv i den golde jord. Konceptet er i teorien biologisk fornuftigt, fordi menneskeligt affald tilfører det altafgørende kvælstof, som Mars-jorden mangler fuldstændigt. Men processen er i virkeligheden langt mere risikabel end på film.

Uden det rette økosystem av jordbakterier, svampe og mikroorganismer kan rå gødning ikke nedbrydes korrekt til brugbare næringsstoffer for planterne. Desuden kan ubehandlet menneskelig afføring indeholde patogener og giftstoffer, som skader planten frem for at hjælpe den. Første gang jeg læste om hvordan dyrker man kartofler på mars, tænkte jeg: Genialt. Men efter at have dykket ned i den mikrobiologiske virkelighed må jeg sande, at det kræver et avanceret, lukket komposteringssystem for overhovedet at være sikkert. Intet sker af sig selv.

Atmosfæren og klimaet tvinger planterne under jorden

Selv hvis jorden renses perfekt, vil planterne dø øjeblikkeligt, hvis de udsættes direkte for luften på Mars. Planetens atmosfære har et tryk, der er under 1% af Jordens, og temperaturen svinger voldsomt.

Atmosfæren består af hele 95% kuldioxid, hvilket i teorien er godt for fotosyntesen, men det ekstremt lave atmosfæriske tryk vil få vandet i plantecellerne til at fordampe øjeblikkeligt. Desuden falder temperaturen ofte til under minus 60 grader om natten. Løsningen bliver derfor at bygge forseglede, trykudlignede drivhuse - sandsynligvis placeret i underjordiske huler eller beskyttede kupler for at skærme planterne mod den kosmiske stråling, der konstant bombarderer overfladen. Strategier til at dyrke planter på mars handler altså mindre om at dyrke udendørs og mere om at skabe en lille, kunstig kopi af Jorden i en lukket boks.

Dyrkning af kartofler sammenlignet med andre afgrøder

Hvorfor er it lige netop kartoflen, som forskere og science fiction-forfattere altid kigger på, når talen falder på kolonisering af rummet? Det skyldes en række unikke biologiske fordele, men også nogle oversete ulemper.

Afgrødernes egnethed til landbrug på Mars

Forskellige planter reagerer højst forskelligt, når de introduceres til simuleret planetjord og kunstige vækstbetingelser.

Kartofler

• Kræver en løs jordstruktur i dybden, hvilket kan trykke og beskadige knoldene
• Stor genetisk tilpasningsevne over for tørke og saltholdige miljøer
• Ekstremt højt kalorieindbytte pr. kvadratmeter og rige på vigtige kulhydrater

Tomater

• Vokser i højden og kræver mindre jordvolumen til selve frugten
• Har vist rigtig gode resultater og hurtig spiring i hollandske regolith-test
• Lavere kalorieindhold, men rige på vigtige vitaminer og antioxidanter

Grønkål

• Meget beskeden plads og kan klare overfladisk vækst uden dyb jord
• Vokser i visse test overraskende bedre i marssimulator end i almindelig jord
• Højt indhold af jern og vitaminer, men mætter ikke i store mængder

Mads og rumeeksperimentet i kælderen: Kampen mod det golde støv

Mads, en 34-årig gymnasielærer og astrofysik-entusiast fra Odense, ville teste teorien bag rumlandbrug af i sin egen kælder. Han bestilte dyre vækstlamper og importerede tørt, vulkansk basaltstøv, som kemisk minder om jorden på Mars. Han var ekstremt spændt, men mødte hurtigt modgang.

Første forsøg var en katastrofe: Mads plantede tre bagekartofler direkte i det fine støv og vandede flittigt. Resultatet var slående dårligt - støvet pakkede sig sammen som hård cement om rødderne, og vandet lagde sig som en mudret pøl på overfladen uden at trænge ned. Kartoflerne rådnede fuldstændigt i løbet af ti dage.

Mads indså sin fejl efter at have læst videnskabelige rapporter om jordens fysiske struktur. Han gravede alt det hårde støv op igen, blandede det op med tørret kompost og brugte en gaffel til mekanisk at lufte jorden, så den blev helt løs og porøs.

Efter tre ugers intens justering og frustration lykkedes det endelig. Små, lysegrønne skud brød igennem den modificerede overflade, og Mads kunne høste fire bittesmå, men fuldt spiselige kartofler efter to måneders tålmodig venten i kældermørket.