Stilgehouden.nl

Om voedsel in de ruimte te verbouwen, moesten we op Antarctica beginnen

Om voedsel in de ruimte te verbouwen, moesten we op Antarctica beginnen

Bron

Foto van Antartica.
Voedsel verbouwen in een vijandig landschap is een goede gewoonte voor ruimtestations en andere planeten. Foto's storten

Dit artikel stond oorspronkelijk op The Conversation.

Uitzoeken hoe we mensen in de ruimte kunnen voeden, is een belangrijk onderdeel van een grotere inspanning om de levensvatbaarheid van langdurige menselijke bewoning van buitenaardse omgevingen aan te tonen. Op 12 mei 2022 kondigde een team van wetenschappers aan dat ze met succes planten hadden gekweekt met behulp van maangrond die was verzameld tijdens de Apollo-maanmissies. Maar dit is niet de eerste keer dat wetenschappers hebben geprobeerd planten te kweken in bodems die normaal gesproken geen leven bieden.

Ik ben historicus van de Antarctische wetenschap. Het kweken van planten en voedsel in het uiterste zuiden van de aarde is al meer dan 120 jaar een actief onderzoeksgebied. Deze inspanningen hebben bijgedragen tot een beter begrip van de vele uitdagingen van landbouw in extreme omgevingen en hebben uiteindelijk geleid tot beperkte, maar succesvolle plantenteelt op Antarctica. En vooral na de jaren zestig begonnen wetenschappers dit onderzoek expliciet te zien als een opstap naar menselijke bewoning in de ruimte.

Planten kweken op Antarctica

De vroegste pogingen om planten op Antarctica te laten groeien, waren voornamelijk gericht op het verstrekken van voeding aan ontdekkingsreizigers.

In 1902 was de Britse arts en botanicus Reginald Koettlitz de eerste persoon die voedsel verbouwde op Antarctische bodems. Hij verzamelde wat aarde van McMurdo Sound en gebruikte het om mosterd en tuinkers te kweken in dozen onder een dakraam aan boord van het expeditieschip. De oogst was meteen gunstig voor de expeditie. Koettlitz produceerde genoeg dat tijdens een uitbraak van scheurbuik, de hele bemanning de greens at om hun symptomen te helpen voorkomen. Dit vroege experiment toonde aan dat Antarctische bodem productief zou kunnen zijn, en wees ook op de voedingsvoordelen van vers voedsel tijdens poolexpedities.

Vroege pogingen om planten direct in Antarctische landschappen te kweken waren minder succesvol. In 1904 stuurde de Schotse botanicus Robert Rudmose-Brown zaden van 22 koude-tolerante Arctische planten naar het kleine, ijskoude Laurie-eiland om te zien of ze zouden groeien. Alle zaden zijn niet ontkiemd, wat Rudmose-Brown toeschreef aan zowel de omgevingsomstandigheden als de afwezigheid van een bioloog om hun groei te helpen inluiden.

Er zijn nog veel meer pogingen gedaan om uitheemse planten in het Antarctische landschap te introduceren, maar over het algemeen hebben ze niet lang standgehouden. Hoewel de grond zelf enig plantenleven kon ondersteunen, was de barre omgeving niet vriendelijk voor plantenteelt.

Moderne technieken en emotionele voordelen

Tegen de jaren veertig waren veel landen begonnen met het opzetten van onderzoeksstations voor de lange termijn op Antarctica. Omdat het onmogelijk was om buiten planten te kweken, namen sommige mensen die op deze stations woonden het op zich om kassen te bouwen om zowel voedsel als emotioneel welzijn te bieden. Maar ze realiseerden zich al snel dat de Antarctische bodem van te slechte kwaliteit was voor de meeste gewassen, behalve mosterd en tuinkers, en verloor meestal na een jaar of twee zijn vruchtbaarheid. Vanaf de jaren zestig begonnen mensen over te schakelen op de grondloze methode van hydrocultuur, een systeem waarbij je planten kweekt met hun wortels ondergedompeld in chemisch verbeterd water onder een combinatie van kunstlicht en natuurlijk licht.

Door hydrocultuurtechnieken in kassen te gebruiken, gebruikten fabrieksproductiefaciliteiten de Antarctische omgeving helemaal niet om gewassen te verbouwen. In plaats daarvan creëerden mensen kunstmatige omstandigheden.

In 2015 waren er minstens 43 verschillende faciliteiten op Antarctica waar onderzoekers op een of ander moment planten hadden gekweekt. Hoewel deze faciliteiten nuttig waren voor wetenschappelijke experimenten, waardeerden veel Antarctische bewoners het om in de winter verse groenten te kunnen eten en beschouwden deze faciliteiten als enorme voordelen voor hun psychisch welzijn. Zoals een onderzoeker het uitdrukte, zijn ze "warm, helder en vol groen leven – een omgeving die je mist tijdens de Antarctische winter."

Antarctica als een analoog voor de ruimte

Terwijl de permanente menselijke bezetting van Antarctica in het midden van de 20e eeuw toenam, begon de mensheid ook aan haar opmars in de ruimte – en specifiek naar de maan. Vanaf de jaren zestig begonnen wetenschappers die voor organisaties als NASA werkten het vijandige, extreme en buitenaardse Antarctica te beschouwen als een handige analogie voor ruimteverkenning, waar landen ruimtetechnologieën en -protocollen konden testen, inclusief de productie van planten. Die interesse hield aan tot het einde van de 20e eeuw, maar pas in de jaren 2000 werd ruimte een primair doel van enig Antarctisch landbouwonderzoek.

In 2004 werkten de National Science Foundation en het Controlled Environment Agriculture Center van de Universiteit van Arizona samen om de South Pole Food Growth Chamber te bouwen. Het project was bedoeld om het idee van landbouw met gecontroleerde omgeving te testen – een manier om de plantengroei te maximaliseren en tegelijkertijd het gebruik van hulpbronnen te minimaliseren. Volgens de architecten bootste de faciliteit de omstandigheden van een maanbasis nauw na en bood het "een analoog op aarde voor enkele van de problemen die zich zullen voordoen wanneer de voedselproductie wordt verplaatst naar woningen in de ruimte." Deze faciliteit blijft het Zuidpoolstation van aanvullend voedsel voorzien.

Sinds de bouw van de South Pole Food Growth Chamber heeft de Universiteit van Arizona samengewerkt met NASA om een vergelijkbaar prototype maankas te bouwen.

Planten kweken in de ruimte

Toen mensen tegen het einde van de 20e eeuw langere tijd in de ruimte doorbrachten, begonnen astronauten de lessen te gebruiken van een eeuw plantengroei op Antarctica.

In 2014 installeerden NASA-astronauten het groenteproductiesysteem aan boord van het internationale ruimtestation om de groei van planten in microzwaartekracht te bestuderen. Het jaar daarop oogstten ze een kleine oogst sla, waarvan ze een deel met balsamicoazijn aten. Net zoals Antarctische wetenschappers jarenlang hadden beweerd, beweerde NASA dat de voedingswaarde en psychologische waarde van verse producten "een oplossing is voor de uitdaging van langdurige missies naar de verre ruimte".

Antarctisch onderzoek speelt tot op de dag van vandaag een belangrijke rol voor de ruimte. In 2018 lanceerde Duitsland een project op Antarctica, EDEN ISS genaamd, dat zich richtte op technologieën voor het kweken van planten en hun toepassingen in de ruimte in een semi-gesloten systeem. De planten groeien in de lucht, terwijl misters chemisch verbeterd water op hun wortels spuiten. In het eerste jaar was EDEN ISS in staat genoeg verse groenten te produceren om een derde van het dieet voor een zeskoppige bemanning te omvatten.

Net als in de Antarctische geschiedenis staat de vraag hoe planten te kweken centraal in elke discussie over mogelijke menselijke nederzettingen op de maan of Mars. Mensen gaven uiteindelijk de inspanningen op om het harde Antarctische landschap te cultiveren voor voedselproductie en wendden zich tot kunstmatige technologieën en omgevingen om dit te doen. Maar na meer dan een eeuw oefenen en het gebruik van de modernste technieken, heeft het voedsel dat op Antarctica wordt verbouwd, nooit lang veel mensen kunnen ondersteunen. Voordat je mensen naar de maan of Mars stuurt, is het misschien verstandig om eerst te bewijzen dat een nederzetting op zichzelf kan overleven te midden van de bevroren zuidelijke vlaktes van de aarde.

Daniella McCahey is universitair docent geschiedenis aan de Texas Tech University.

Het bericht Om voedsel in de ruimte te verbouwen, moesten we op Antarctica beginnen verscheen eerst op Popular Science.

Jeroen Bouwer

Terugkerende wolven kunnen het antwoord zijn op Rome's probleem met wilde zwijnen  Er zijn potentieel duizenden wilde zwijnen die de straten van Rome teisteren. Foto's storten Dit artikel stond oorspronkelijk op Outdoor Life. Italië zit vol met wilde zwijnen. Er zwerven zoveel wilde varkens door het land dat ze een probleem zijn geworden in enkele van de drukste steden, zoals Rome, waar ze zich tegoed doen aan afval en zelfs inwoners lastigvallen en terroriseren. Een mogelijke oplossing? Meer wolven. De groeiende wolvenpopulatie van Italië heeft nu de buitengrenzen van Rome bereikt, en dat zou volgens sommige natuurautoriteiten kunnen helpen het aantal wilde zwijnen te verminderen. Wolven werden ooit bijna uitgeroeid in Italië, maar ze keren terug naar het platteland en naar Rome, volgens Maurizio Gubbiotti, hoofd van de parken en natuurreservaten van Rome. Gubbiotti vertelde aan de Londense krant The Times dat er sporen van wilde zwijnen zijn gevonden in de uitwerpselen van wolven in een natuurreservaat in de buurt van de stad. Volgens de European Wilderness Society vonden Italiaanse natuuronderzoekers in 2013 voor het eerst in meer dan 100 jaar bewijs van wolven in een natuurreservaat bij de stad Rome. Volgens het International Wolf Center zijn er ongeveer 2.000 wolven in Italië. "Het evenwicht komt eraan", vertelde Gubbiotti aan The Times. Een wetenschappelijk onderzoek uit 2012, gepubliceerd door PLOS One, toonde aan dat sommige Europese wolvenroedels de voorkeur geven aan wilde zwijnen boven andere prooien zoals herten of zelfs runderen. De onderzoekers analyseerden de overblijfselen van prooien in bijna 2000 monsters van wolvenpoep gedurende een onderzoeksperiode van negen jaar. "Ons onderzoek toont een consistente selectie aan voor wilde zwijnen onder wolven in het studiegebied, wat van invloed kan zijn op andere prooisoorten zoals reeën", zegt hoofdauteur Miranda Davis, die werkt bij de School of Biological and Biomedical Sciences aan de Durham University. "Het is intrigerend dat in andere delen van Europa waar ook edelherten voorkomen, wolven deze prooi lijken te verkiezen boven wilde zwijnen, wat suggereert dat ze onderscheid maken tussen verschillende soorten hertenvlees." Rome's wilde varkensprobleem Grote, stevige zwijnen met scherpe slagtanden zijn angstaanjagend voor Italiaanse stedelingen, maar ze worden ook verdacht van het verspreiden van de dodelijke Afrikaanse varkenspest, aldus The Times. Hoewel Afrikaanse varkenspest onschadelijk is voor de mens, vormt het een ernstige bedreiging voor de productie van de beroemde Italiaanse prosciuttoham. Wildlife-functionarissen bouwden een hek rond een weg die de stad omcirkelt, 68 kilometer lang, als een manier om de besmette varkens binnen de perimeter in quarantaine te plaatsen. "Het plan is dat iedereen binnen de ringweg besmet raakt en sterft, ook al voeren we een aanzienlijke ontvolking uit buiten de stad", vertelde Angelo Ferrari aan de Times. De autoriteiten verleenden jagers vervolgens extra vergunningen om tot 50.000 varkens rond Rome te doden, maar dat loste het probleem niet op. Sommige dierenactivisten verzetten zich tegen de tactiek en haalden zelfs hekken neer. Zoals we hier in de Verenigde Staten hebben gezien, is traditionele sportjacht vaak niet voldoende om de populaties wilde varkens te verminderen. Schieten vanuit de lucht en ijverig vangen zijn effectievere oplossingen om de verspreiding van wilde varkens op zijn minst te vertragen. Zoals we ook in de VS hebben gezien, kunnen wolven effectief zijn in het verminderen van wildpopulaties in specifieke gebieden. De post Terugkerende wolven zouden het antwoord kunnen zijn op Rome's probleem met wilde zwijnen verscheen eerst op Popular Science.

Terugkerende wolven kunnen het antwoord zijn op Rome's probleem met wilde zwijnen Er zijn potentieel duizenden wilde zwijnen die de straten van Rome teisteren. Foto's storten Dit artikel stond oorspronkelijk op Outdoor Life. Italië zit vol met wilde zwijnen. Er zwerven zoveel wilde varkens door het land dat ze een probleem zijn geworden in enkele van de drukste steden, zoals Rome, waar ze zich tegoed doen aan afval en zelfs inwoners lastigvallen en terroriseren. Een mogelijke oplossing? Meer wolven. De groeiende wolvenpopulatie van Italië heeft nu de buitengrenzen van Rome bereikt, en dat zou volgens sommige natuurautoriteiten kunnen helpen het aantal wilde zwijnen te verminderen. Wolven werden ooit bijna uitgeroeid in Italië, maar ze keren terug naar het platteland en naar Rome, volgens Maurizio Gubbiotti, hoofd van de parken en natuurreservaten van Rome. Gubbiotti vertelde aan de Londense krant The Times dat er sporen van wilde zwijnen zijn gevonden in de uitwerpselen van wolven in een natuurreservaat in de buurt van de stad. Volgens de European Wilderness Society vonden Italiaanse natuuronderzoekers in 2013 voor het eerst in meer dan 100 jaar bewijs van wolven in een natuurreservaat bij de stad Rome. Volgens het International Wolf Center zijn er ongeveer 2.000 wolven in Italië. "Het evenwicht komt eraan", vertelde Gubbiotti aan The Times. Een wetenschappelijk onderzoek uit 2012, gepubliceerd door PLOS One, toonde aan dat sommige Europese wolvenroedels de voorkeur geven aan wilde zwijnen boven andere prooien zoals herten of zelfs runderen. De onderzoekers analyseerden de overblijfselen van prooien in bijna 2000 monsters van wolvenpoep gedurende een onderzoeksperiode van negen jaar. "Ons onderzoek toont een consistente selectie aan voor wilde zwijnen onder wolven in het studiegebied, wat van invloed kan zijn op andere prooisoorten zoals reeën", zegt hoofdauteur Miranda Davis, die werkt bij de School of Biological and Biomedical Sciences aan de Durham University. "Het is intrigerend dat in andere delen van Europa waar ook edelherten voorkomen, wolven deze prooi lijken te verkiezen boven wilde zwijnen, wat suggereert dat ze onderscheid maken tussen verschillende soorten hertenvlees." Rome's wilde varkensprobleem Grote, stevige zwijnen met scherpe slagtanden zijn angstaanjagend voor Italiaanse stedelingen, maar ze worden ook verdacht van het verspreiden van de dodelijke Afrikaanse varkenspest, aldus The Times. Hoewel Afrikaanse varkenspest onschadelijk is voor de mens, vormt het een ernstige bedreiging voor de productie van de beroemde Italiaanse prosciuttoham. Wildlife-functionarissen bouwden een hek rond een weg die de stad omcirkelt, 68 kilometer lang, als een manier om de besmette varkens binnen de perimeter in quarantaine te plaatsen. "Het plan is dat iedereen binnen de ringweg besmet raakt en sterft, ook al voeren we een aanzienlijke ontvolking uit buiten de stad", vertelde Angelo Ferrari aan de Times. De autoriteiten verleenden jagers vervolgens extra vergunningen om tot 50.000 varkens rond Rome te doden, maar dat loste het probleem niet op. Sommige dierenactivisten verzetten zich tegen de tactiek en haalden zelfs hekken neer. Zoals we hier in de Verenigde Staten hebben gezien, is traditionele sportjacht vaak niet voldoende om de populaties wilde varkens te verminderen. Schieten vanuit de lucht en ijverig vangen zijn effectievere oplossingen om de verspreiding van wilde varkens op zijn minst te vertragen. Zoals we ook in de VS hebben gezien, kunnen wolven effectief zijn in het verminderen van wildpopulaties in specifieke gebieden. De post Terugkerende wolven zouden het antwoord kunnen zijn op Rome's probleem met wilde zwijnen verscheen eerst op Popular Science.