Nach der ersten Erkundung vor über 50 Jahren soll die Menschheit nun auch bald dauerhaft Fuß auf dem Mond fassen: Der Bau von Basen auf dem Erdtrabanten ist geplant. Dieses ehrgeizige Ziel ist allerdings mit enormen Herausforderungen verbunden, an deren Bewältigung momentan Forscherteams tüfteln. Ein grundsätzliches Problem ist dabei die Verfügbarkeit von Ressourcen, denn die Beförderung von Materialien von der Erde zum Mond ist aufwändig und teuer. Deshalb sollten so effektiv wie möglich die Ressourcen nutzbar gemacht werden, die vor Ort verfügbar sind. Dies gilt auch für die geplante Pflanzenproduktion, die der Nahrungsversorgung, Sauerstoffproduktion und der Wasseraufbereitung in den Mondstationen dienen soll. Um kein Pflanzensubstrat und wenig Düngemittel zum Mond bringen zu müssen, wird deshalb derzeit ausgelotet, inwieweit sich der vorhandene Mondboden für den Anbau eignet.
Lässt sich das außerirdische Pflanzensubstrat verbessern?
Grundsätzlich haben dabei Wachstumstests in Probematerial der Apollo-Missionen bereits gezeigt: Pflanzen können zwar in dem sogenannten Mondregolith gedeihen – allerdings eher mickrig. Denn aufgrund ungünstiger Merkmale bildet der Mondboden ein vergleichsweises schlechtes Substrat. Ein Faktor ist dabei, dass er den wichtigen Pflanzennährstoff Phosphor in einer nicht pflanzenverfügbaren Form enthält. Im Rahmen ihrer Studie sind die Forscher um Yitong Xia von der China Agricultural University in Peking deshalb nun der Frage nachgegangen, inwieweit bestimmte irdische Bodenbakterien zur Lösung dieses Problems beitragen könnten. Denn es ist bekannt, dass einige Arten durch bestimmte Ausscheidungen mineralisch gebundenen Phosphor in einer pflanzenverfügbaren Form freisetzen können. Doch gelingt ihnen dies auch im Fall des Mondregoliths?
Als mikrobielle Versuchskandidaten suchte sich das Team dabei fünf als Phosphor-Mobilisatoren bekannte Bodenbakterien-Arten aus: Bacillus mucilaginosus, Bacillus megaterium, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis und Pseudomonas fluorescens. Sie wurden im Labor in Versuchsmedium kultiviert, das die Wissenschaftler dann mit simuliertem Mondregolith versetzten. Es handelt sich dabei um eine Substanz, die bestmöglich der Zusammensetzung und Konsistenz des Materials entspricht, das bei den Apollo-Missionen auf dem Mond eingesammelt und zur Erde gebracht worden war.
Phosphor-Freisetzung und Wachstumsförderung
Wie das Team berichtet, zeigten die Untersuchungsergebnisse zunächst grundsätzlich, dass Bodenmikroben auch aus dem simulierten Mondregolith pflanzenverfügbaren Phosphor in relevanten Mengen freisetzen können. Dabei gab es allerdings deutliche Unterschiede: Am besten konnten demnach Bacillus mucilaginosus, Bacillus megaterium und Pseudomonas fluorescens das lunare Material knacken, zeigten die Analyseergebnisse. Offenbar kommen sie im Vergleich zu den beiden anderen Bakterienarten besser mit den speziellen Materialmerkmalen zurecht, erklären die Wissenschaftler.
