Kichererbsen wachsen erfolgreich in simuliertem Mondboden

Künftige Missionen zum Mond benötigen mehr als Raketen und Lebensräume. Astronautinnen und Astronauten werden zudem verlässliche Möglichkeiten brauchen, Nahrung in einer Umgebung anzubauen, in der es keinen natürlichen Boden gibt.

Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass dieses Ziel näher rücken könnte als erwartet. Forschenden ist es gelungen, Kichererbsen in simuliertem Mondboden anzubauen und zu ernten. Erstmals hat diese Kulturpflanze ihren vollständigen Lebenszyklus in mondähnlichem Material durchlaufen.

Damit geht die Raumfahrtlandwirtschaft über reine Keimversuche hinaus und nähert sich der schwierigeren Aufgabe, bei langen Missionen außerhalb der Erde tatsächlich Lebensmittel zu erzeugen.

Kichererbsen in Mondstaub anbauen

In klimatisierten Töpfen mit Mondboden-Simulant reiften Kichererbsenpflanzen heran und bildeten erntbare Samen in Mischungen, die überwiegend aus mondähnlichem Staub bestanden.

Sara Oliveira Santos von der Universität von Texas in Austin (UT Austin) dokumentierte durch den Anbau unter diesen Bedingungen die erste erfolgreiche Kichererbsenernte aus diesem mondähnlichen Material.

Die Samenbildung setzte sich fort, solange das Simulant mit organischen Zusätzen vermischt blieb – selbst wenn das Substrat größtenteils aus Mondstaub bestand.

Reines Simulant brachte die Pflanzen jedoch an ihre Belastungsgrenze. Das zeigt eine Hürde, die gelöst werden muss, bevor die Landwirtschaft auf dem Mond zuverlässig Nahrung liefern kann.

Warum Kichererbsen geeignet waren

Kichererbsen boten sich als Testpflanze an, weil sie proteinreich sind, belastende Bedingungen vertragen und zum Wachsen weder große Mengen Wasser noch viel Dünger benötigen.

Viele frühe Experimente zur Landwirtschaft im Weltraum konzentrieren sich auf Blattgemüse. Diese Versuche zeigen vor allem, ob Pflanzen in ungewöhnlichen Umgebungen überleben können.

Kichererbsen stellen eine anspruchsvollere Prüfung dar: Sie sind ein Grundnahrungsmittel und erzeugen essbare Samen, vergleichbar mit den Kulturen, auf die Menschen für ihre tägliche Ernährung angewiesen sind.

Die Forschenden entschieden sich außerdem für eine kompakte Sorte namens „Myles“. Wegen ihrer geringen Größe eignet sie sich besser für begrenzte Anbauflächen, in denen jeder Zentimeter innerhalb eines Raumschiffs oder einer Mondstation zählt.

Diese Eigenschaften zusammen machten Kichererbsen zu einer geeigneten Möglichkeit, zu prüfen, ob Astronautinnen und Astronauten eines Tages auf dem Mond echte Nahrung anbauen könnten – statt lediglich Versuchspflanzen.

Mondstaub in Boden verwandeln

Unbehandelter Mondboden beginnt als Regolith – dem staubigen, zerkleinerten Gestein auf der Mondoberfläche – und nicht als lebendiger Boden. Ohne organisches Material und einheimische Mikroben finden Pflanzenwurzeln kaum Nährstoffe, während reaktive Metalle zusätzlichen chemischen Stress verursachen können.

Um das Material für Nutzpflanzen geeigneter zu machen, vermischte das Forschungsteam das Mond-Simulant mit Wurmkompost, einem nährstoffreichen Material, das von Regenwürmern erzeugt wird.

Der Zusatz versorgte die Pflanzen mit Nährstoffen und lockerte das Kultursubstrat auf. Dadurch wurden einige der harten Bedingungen gemildert, die Kichererbsen daran hinderten, ihren Lebenszyklus in reinem Mondstaub abzuschließen.

Vor dem Auspflanzen umhüllte das Team die Samen außerdem mit arbuskulären Mykorrhizapilzen. Diese Wurzelpartner tauschen Nährstoffe mit Pflanzen aus und erweitern die Reichweite des Wurzelsystems im umgebenden Boden.

Nachdem sich die Pilze an den Kichererbsenwurzeln angesiedelt hatten, verringerten sie die Menge an Schwermetallen, die in die Pflanzen gelangte, und verbesserten zugleich den Zugang zu Nährstoffen.

Mit dieser mikrobiellen Unterstützung bildeten behandelte Pflanzen Samen in Mischungen mit bis zu 75 Prozent Regolith. Unbehandelte Pflanzen schafften diesen Schritt nie.

Die Partnerschaft beseitigte nicht jede Schwierigkeit beim Anbau in Mondmaterial auf dem Mond, vergrößerte aber eindeutig den Bereich, in dem Kichererbsen weiterwachsen konnten.

Wachstumsgrenzen im Mondboden

Probleme traten auf, sobald Regolith einen zu großen Teil des Topfinhalts ausmachte. Mit steigendem Anteil des Mond-Simulants wurden die Kichererbsenpflanzen gelb, klein und dünn.

Bei 100 Prozent Simulant erreichte keine der Pflanzen die Blüte, obwohl die übrigen Bedingungen in der Klimakammer kontrolliert waren.

Auch die Zahl der Samen nahm ab, je mehr Mondmaterial enthalten war. Die Samen, die sich dennoch bildeten, behielten jedoch eine gleichbleibende Größe. Dieses Muster machte eine wichtige Grenze sichtbar: Das System konnte die Fortpflanzung nur bis zu einem bestimmten Punkt schützen.

Trotzdem boten die Pilze weiterhin einen messbaren Vorteil. In reinem Simulant überlebten behandelte Pflanzen etwa zwei Wochen länger als unbehandelte Kichererbsen.

Das längere Überleben legt nahe, dass die Mikroben einen Teil des Umweltstresses abfingen, statt lediglich das frühe Wachstum zu beschleunigen.

Eine beständige Pilzpartnerschaft

In allen Mischungsverhältnissen blieben die Pilze an den Wurzeln etabliert. Das zeigt, dass die Partnerschaft selbst in äußerst fremdartigem Material bestehen könnte.

Diese Stabilität deutet darauf hin, dass eine einmalige Pilzbehandlung den Kulturen möglicherweise auch bei späteren Anpflanzungen helfen kann, obwohl die Studie mehrere Generationen nicht untersuchte.

Das Wachstum veränderte nicht nur die Pflanze selbst, denn das Wurzel-Pilz-System beeinflusste auch die Struktur des Simulants.

Pilzfäden und Wurzelausscheidungen halfen dabei, lose Teilchen zu Aggregaten zu verbinden – kleinen Klumpen, die den Boden unter Belastung zusammenhalten.

Eine stabilere Struktur verbessert die Wasserbewegung und verringert die Neigung des feinen Staubs, nach dem Befeuchten zusammenzufallen oder eine Kruste zu bilden. Das ist auf dem Mond wichtig, wo scharfer, haftender Staub Geräte beeinträchtigen und die Besatzung reizen kann.

Können Astronauten die Kichererbsen essen?

Die Ernte von Kichererbsensamen beantwortete nicht die wichtigste Frage für Astronautinnen und Astronauten: Sind sie tatsächlich sicher essbar?

Die Forschenden müssen die Samen noch untersuchen, um ihren Nährwert zu bestimmen und festzustellen, ob schädliche Metalle aus dem Mondboden-Simulant in die essbaren Pflanzenteile gelangt sind.

„In der Forschung geht es darum, die Machbarkeit des Pflanzenanbaus auf dem Mond zu verstehen“, sagte Santos.

Bis diese Sicherheitsprüfungen abgeschlossen sind, stellen die Kichererbsen einen wissenschaftlichen Machbarkeitsnachweis dar und keine Nahrungsquelle für künftige Astronautinnen und Astronauten auf dem Mond.

Landwirtschaft für Mondmissionen

Die NASA hat Artemis II als zehntägigen bemannten Vorbeiflug am Mond für April 2026 angesetzt. Es wäre die erste menschliche Mondmission seit Apollo.

Für längere Aufenthalte werden abgepackte Mahlzeiten allein nicht ausreichen. Die NASA beschreibt Artemis inzwischen als langfristiges Mondprogramm, das auf spätere Reisen zum Mars vorbereitet.

Die Versorgung solcher Missionen ist eine anspruchsvolle logistische Aufgabe. Systeme, die Abfälle zu Dünger aufbereiten und Mikroben einsetzen, könnten eine nachhaltigere Lösung sein, als jede Ressource von der Erde mitzunehmen.

Dieselbe Strategie könnte auch auf unserem Planeten nützlich sein, wo ausgelaugte oder kontaminierte Böden eine vergleichbare Herausforderung darstellen.

Letztlich zeigt diese Forschung, dass erfolgreiche Landwirtschaft auf dem Mond möglicherweise weniger von chemischem Kraftaufwand als von sorgfältig zusammengestellten lebenden Systemen abhängt.

Dennoch sind weitere Schritte nötig, bevor Astronautinnen und Astronauten außerhalb der Erde zuverlässig Nahrung anbauen können. Zusätzliche Anbauzyklen, Metallanalysen und Versuche im Maßstab einer Mondstation müssen die Lücke zwischen vielversprechenden Laborergebnissen und verlässlicher außerirdischer Landwirtschaft schließen.