17.10.2018 11:48
Quelle: schweizerbauer.ch - sda
Forschung
Space Farming dank Pflanzenhormon
Zukünftige Langzeitmissionen in der bemannten Raumfahrt werfen die Frage auf, wie die Astronauten mit Lebensmitteln versorgt werden können. Pflanzenbiologen der Universität Zürich (UZH) haben nun untersucht, wie Ackerbau auf dem Mond oder anderen Planeten möglich wäre.

Die Visionen von Kolonien auf anderen Planente sowie zukünftige Langzeit-Missionen in der bemannten Raumfahrt werfen die Frage auf, wie sich Weltraum-Teams nachhaltig mit Lebensmitteln versorgen können. Ein möglicher Ansatz besteht darin, Ackerbau vor Ort zu betreiben. 

Eine nahezu schwerelose Umgebung und dazu noch Böden, die deutlich nährstoffärmer sind als auf der Erde, sind aber keine guten Voraussetzungen für üppiges Pflanzenwachstum. Und nährstoffreiche Erde und Dünger in den Weltraum zu transportieren, ist ökologisch und wirtschaftlich sehr fragwürdig, wie die UZH am Mittwoch mitteilte.

Hormon fördert Pilz-Pflanzen-Symbiose


Doch die Forschungsgruppe um Lorenzo Borghi von der UZH und Marcel Egli von der Hochschule Luzern haben eine mögliche Lösung gefunden: Das Pflanzenhormon Strigolacton fördert die Symbiose zwischen Pilzen und feinen Wurzeln und unterstützt damit das Pflanzenwachstum.

Bei dieser Mykorrhiza genannten Symbiose versorgen die Pilze die Pflanzenwurzeln mit zusätzlichem Wasser, Stickstoff, Phosphaten sowie Spurenelementen aus dem Boden, wie es in der Mitteilung heisst. Umgekehrt erhalten die Pilzfäden Zugang zu Zucker und Fetten, die von der Pflanze produziert werden. Die meisten Pflanzen scheiden rund um den Wurzelbereich Hormone der Strigolacton-Familie aus.

Pflanzen wachsen auch in Schwerelosigkeit

Weil Kulturpflanzen im Weltall aber nicht nur mit nährstoffarmen Böden sondern auch mit nahezu fehlender Schwerelosigkeit zurechtkommen müssen, haben die Forscher getestet, welchen Einfluss diese auf des Pflanzenwachstum hat. Dazu wurden Petunien und Mykorrhiza-Pilze in simulierter Schwerelosigkeit kultiviert. Petunien stehen dabei als Modellorganismus für Nachtschattengewächse wie Kartoffeln, Tomaten und Auberginen.

In dem Versuch hat sich gezeigt, dass fehlende Schwerkraft die Mykorrhizierung, also die Besiedelung der Wurzeln durch die Pilze, behindert. Damit wird die Nährstoffaufnahme der Petunien aus dem Boden reduziert. Das Pflanzenhormon Strigolacton wirkt diesem negativen Effekt allerdings entgegen, wie es in der Mitteilung heisst. Pflanzen mit einer starken Hormonausschüttung und Pilze, die mit einem künstlichen Strigolacton-Hormon behandelt wurden, konnten auch in nährstoffarmen Böden und in Schwerelosigkeit gut gedeihen.

Bräuchte geschlossene Umgebung

«Um Kulturpflanzen wie Tomaten und Kartoffeln trotz den schwierigen Bedingungen im Weltall zum Wachsen zu bringen, müssen wir die Mykorrhiza-Bildung fördern», fasst Forschungsleiter Lorenzo Borghi zusammen. «Über Strigolacton-Hormone scheint dies zu gelingen. Unsere Erkenntnisse liefern so einen vielversprechenden Ansatz, um mit Pflanzen, die wir auf der Erde kultivieren, auch ertragreichen Ackerbau im Weltraum zu betreiben.»

Durch die Erkenntnisse wird es aber nicht möglich sein, Ackerbau ganz einfach auf den Mond oder auf den Mars zu verlagern. Dies präzisierten die Forscher in einer Anfrage von Keystone-SDA. Es bräuchte hierfür auf dem Mond eine geschlossene Umgebung. Dennoch hält die Universität in der Mitteilung fest, dass ein vielversprechender Ansatz geliefert würde für den Ackerbau im Weltraum.

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