Een belangrijke ontdekking, die ons verblijf daar een stuk gemakkelijker kan maken.

Er liggen serieuze plannen voor bemande missies naar Mars. Zo is NASA van plan om rond 2030 een eerste menselijke missie naar de rode planeet te ondernemen. En als het aan SpaceX ligt, komt ‘ie er al eerder. Het beloven lange reizen te worden, waarbij astronauten ook enige tijd op Mars vertoeven. Sterker nog: er wordt al gefantaseerd over een permanent bemande basis op Mars. Er komt echter een hoop bij kijken als we daadwerkelijk de vrij onherbergzame en stoffige planeet willen gaan bewonen. En daar kunnen cruciale microben volgens onderzoekers niet bij ontbreken.

Hulpmiddelen
Ook op Mars hebben we zuurstof, water, voedsel en andere hulpmiddelen nodig. Deze zullen we op de een of andere manier op Mars zelf moeten fabriceren, want het is op lange termijn heel onpraktisch – en duur – als we die telkens van de aarde moeten meenemen. Wetenschappers doen dan ook al langer onderzoek naar hoe we essentiële en levensondersteunende systemen kunnen ontwerpen die ons leven op de rode planeet mogelijk maken. En om te kunnen overleven op kale – en voor zover wij nu weten – steriele planeten, moeten we volgens sommige wetenschappers goede bacteriën zoals blauwalgen meenemen.

Blauwalgen
Onderzoekers concentreren zich al enige tijd op de mogelijke potentie van blauwalgen om ons leven op Mars makkelijker te maken. Dat komt omdat blauwalgen zuurstof produceren door middel van fotosynthese. Wetenschappers breken zich dan ook al jaren het hoofd over hoe we het vermogen van blauwalgen om zuurstof te maken kunnen gebruiken om op Mars te leven. Daarnaast slagen sommige soorten blauwalgen erin om atmosferische stikstof om te zetten in voedingsstoffen. Het betekent dat deze bacteriën dus handig van pas kunnen komen.

Over blauwalgen
Blauwalgen zijn één van de oudste organismen op aarde. Ze zouden al meer dan drie miljard jaar op aarde voorkomen. Sterker nog: wij zouden ons bestaan aan deze micro-organismen te danken hebben. Toen de cyanobacteriën het levenslicht zagen, was de aardse atmosfeer nog behoorlijk zuurstofarm. Maar doordat de blauwalgen zuurstof genereerden, nam de zuurstofconcentratie toe, waardoor ook complexere levensvormen konden ontstaan.

Er is echter wel een belangrijk minpuntje. Blauwalgen kunnen namelijk niet rechtstreeks in de Martiaanse atmosfeer gedijen. Dat komt omdat de luchtdruk er nog geen één procent is van de luchtdruk op aarde. Het nabootsen van een aardachtige atmosfeer is echter ook niet te doen. En dus zochten onderzoekers in een nieuwe studie naar de gulden middenweg: een atmosfeer vergelijkbaar met die van Mars waarin blauwalgen goed kunnen groeien.

Atmos
En dat is gelukt. In de studie ontwikkelden de onderzoekers een bioreactor genaamd Atmos, waarin blauwalgen – de soort Anabaena sp. PCC 7938 – kunnen worden gekweekt in een kunstmatige atmosfeer onder lage druk. De onderzoekers maakten voor deze nagebootste atmosfeer alleen maar gebruik van wat er op Mars zelf aanwezig is. Denk bijvoorbeeld aan stikstof en kooldioxide; gassen die overvloedig aanwezig zijn in de Martiaanse atmosfeer, water dat uit ijs kan worden gewonnen en essentiële voedingsstoffen zoals fosfor, zwavel en calcium die uit het Martiaanse regoliet gehaald kunnen worden.

De bioreactor Atmos. Afbeelding: C. Verseux / ZARM

Experimenten
Om hun bioreactor te testen, kweekten de onderzoekers Anabaena eerst gedurende tien dagen in een mengsel van 96% stikstof en 4% koolstofdioxide bij een druk van 100 hPa – tien keer lager dan op aarde. Ook andere combinaties van een nagebootste atmosfeer werden getoetst. En dat ging eigenlijk aardig goed. Vervolgens testten ze de combinatie van de gemodificeerde atmosfeer met zowel een kweekmedium als nagebootst Mars-regoliet. En de resultaten zijn veelbelovend. De blauwalgen bleken namelijk onder alle omstandigheden goed te gedijen. Hoewel ze iets beter op het kweekmedium dan op het gesimuleerde Martiaanse regoliet groeiden, was het feit dat ze überhaupt op het regoliet groeiden al een succes op zich. Het betekent namelijk dat blauwalgen niet per se afhankelijk zijn van meegenomen hulpmiddelen van de aarde. “We willen alleen gebruik maken van bronnen die op Mars beschikbaar zijn,” aldus onderzoeker Cyprien Verseux.

De resultaten duiden erop dat blauwalgen dus met een beetje hulp op Mars kunnen leven. Al is er nog wel werk aan de winkel. “Onze bioreactor Atmos is niet het kweeksysteem dat we op Mars zouden gebruiken,” zegt Verseux. “Het is bedoeld om op aarde de Mars-omstandigheden te testen. Onze bevindingen zullen echter wel helpen bij het ontwerpen van een daadwerkelijk kweeksysteem op Mars. De lagere druk betekent bijvoorbeeld dat we een lichtere constructie kunnen bouwen die gemakkelijker te vervoeren is, omdat hij geen grote verschillen tussen binnen en buiten hoeft te weerstaan.” Nu het concept dus bewezen is, kan het team aan de slag met het optimaliseren van een bioreactor-systeem dat ons op een dag op Mars in leven zou kunnen houden. Het begint er onderhand dus steeds meer op te lijken dat wonen op de rode planeet echt tot de mogelijkheden kan gaan behoren.

Wist je dat…

…er al eerder is geopperd dat niet mensen, maar microben de eerste aardbewoners op Mars zouden moeten zijn? Daar zouden ze de planeet als het ware kunnen voorbereiden op de komst van mensen. Meer weten? Lees hier snel verder!