Wandelen tussen de Marsplanten; Kolonisatie is kwestie van honderdduizend jaar

Hoewel het nog lang niet zeker is dat er ooit mensen op Mars zullen landen, wordt er nu al onderzoek verricht naar de mogelijkheid om de atmosfeer van die planeet zodanig te veranderen dat er planten op Mars zouden kunnen groeien en de mens er zonder ruimtepak zou kunnen rondlopen. De achterliggende gedachte hierbij is dat de mens nu al in staat blijkt te zijn om de atmosfeer van zijn eigen planeet te veranderen. Door het vrijkomen van grote hoeveelheden broeikasgassen zou er in de toekomst een hogere temperatuur op aarde kunnen gaan heersen. Is dit versterkte broeikaseffect op aarde volgens de meeste mensen ongewenst, op Mars zou zo'n effect het leven misschien juist een kans kunnen geven.

De science fiction-schrijver Arthur C. Clarke schreef al in 1952 in zijn roman The Sands of Mars over toekomstige kolonisten die Mars naar de aarde gaan "modelleren', ten einde op de lange termijn onafhankelijk van de aarde te kunnen worden. In de jaren zeventig en tachtig werden door verschillende onderzoekers artikelen over de technische aspecten van deze terraforming gepubliceerd.

Onderzoekers van de NASA en van de Pennsylvania State University hebben nu ook de aspecten bestudeerd die tot nu toe wat op de achtergrond bleven. Ze beperkten zich tot technologieën die niet te ver verwijderd zijn van wat nu mogelijk is.

Een eerste vereiste is dat de gemiddelde temperatuur aan het Marsoppervlak wordt verhoogd, zodat er op Mars vloeibaar water kan voorkomen. De temperatuur ligt nu bij -60 graden Celsius, terwijl die op aarde 15 graden bedraagt. Het verhogen van de temperatuur op Mars zou kunnen gebeuren door de polen met gigantische spiegels te beschijnen, er roet over uit te strooien, of door een broeikasgas als chloorfluorkoolwaterstof (CFK) in de Mars-atmosfeer te brengen. Dit gas zou niet vanaf de aarde behoeven te worden aangevoerd, omdat het ter plekke uit de aanwezige elementen kan worden gefabriceerd.

Door het stijgen van de temperatuur zou er kooldioxyde uit het gesteente en de poolkappen gaan vrijkomen en dit gas zou dan een versterkt broeikaseffect gaan veroorzaken. Als er voldoende hoeveelheden kooldioxyde in de bodem en de poolkappen van Mars liggen opgeslagen, zou er na een periode van reeds enkele eeuwen een warmere, koolzuurrijke atmosfeer op Mars kunnen ontstaan en zou er vloeibaar water kunnen gaan stromen. In dat stadium zouden er op Mars planten en anaerobe organismen (meegebracht van de aarde) kunnen gaan groeien. De druk aan het Marsoppervlak zou 1 à 3 atmosfeer bedragen.

Zuurstofrijke atmosfeer

Een veel grotere opgave en misschien niet te realiseren, is het creëren van een zuurstofrijke atmosfeer waarin mensen (en dieren) kunnen ademhalen. Zo'n atmosfeer kan alleen maar worden geproduceerd door planten die koolzuur opnemen en zuurstof uitscheiden. Daartoe moet er echter ook voldoende stikstof uit de bodem van Mars kunnen worden vrijgemaakt, zowel voor de plantengroei zelf als voor het vormen van een "buffergas' in de atmosfeer. Het produceren van zo'n zuurstofrijke atmosfeer zou zo'n honderdduizend jaar duren, hoewel speciaal ontwikkelde organismen het misschien wel sneller voor elkaar zouden kunnen krijgen.

De moeilijkheid is dat tijdens dit proces de temperatuur door het verdwijnen van kooldioxyde weer zou gaan dalen. Er zal daarom een enorme produktie van CFK's nodig zijn om het broeikaseffect, c.q. de temperatuurstijging aan de gang te houden: enkele tientallen miljarden tonnen. Maar de concentraties chloor, fluor en broom op Mars zijn waarschijnlijk hoog genoeg om deze gassen daar te kunnen maken. Probleem is dan wel weer dat deze CFK's de ozonlaag aantasten die het leven op Mars afschermt van de gevaarlijke ultraviolette straling van de zon (Nature 352, p.489).

Het veranderen van de Marsatmosfeer is een uiterst complexe opgave, die waarschijnlijk nog vele onbekende zijpaden bevat. Volgens de onderzoekers wijzen hun voorlopige berekeningen er echter op dat het creëren van geschikte omstandigheden voor plantengroei op Mars in grote lijnen haalbaar is. Het succes ervan zal vooral afhangen van de vraag of er op Mars voldoende hoeveelheden kooldioxyde, water en stikstof gevonden kunnen worden. Het laten ontstaan van een zuurstofrijke, voor ademhaling geschikte atmosfeer zou veel moeilijker zijn en vanwege de vele nevenproblemen wellicht onmogelijk.

Een geheel andere vraag is natuurlijk òf het wel zo nodig is om Mars "leefbaarder' te maken. Als er al zoveel tijd en geld nodig is voor het leefbaar maken en houden van de aarde, waarom zouden we dan zoveel moeite moeten gaan doen voor een andere planeet?

Foto: Volgens de auteurs van het in 1988 verschenen boek "Race to Mars' zal een Maan-basis een belangrijke rol vervullen bij de kolonisatie van Mars