Tuinbouwonderzoek in de ruimte

Wetenschappers van de Universiteit van Mississippi en het Spaanse CSIC in Madrid onderzoeken op dit moment de groei en ontwikkeling van planten onder gewichtloze omstandigheden. Daarmee willen ze meer zicht krijgen op de mogelijkheden voor de productie van eetbare gewassen in de ruimte.

Aan boord van de SpaceX-2, die afgelopen vrijdag vanaf cape Canaveral werd gelanceerd, zijn monsters met zaailingen van de zandraket getransporteerd om te onderzoeken wat de interactie van licht en zwaartekracht is bij de groei en ontwikkeling van planten. De Dragon-capsule is met een robotarm aan boord van het ruimtestation gebracht. De containers met de zaailingen zijn vervolgens uitgeladen en in het Europese Modulaire Teelt Systeem geplaatst. In deze grote incubator worden atmosfeer, licht en vochtigheid gecontroleerd. De kiemplanten in de experimentele containers worden belicht met witte, blauwe en rode LED-lampen die vanaf de aarde kunnen worden bediend. Bovendien worden er steeds foto’s genomen en real-time gedownload.  Na zesdaags experimenten worden de plantmonsters met kou of chemische stoffen gefixeerd om te worden geanalyseerd nadat de ruimtecapsule Dragon op 25 maart  (in de Stille Oceaan bij Californië) is teruggekeerd.

Invloed van zwaartekracht

Tijdens dit experiment hopen de onderzoekers te ontrafelen waarom zandraket (Arabidopsis thaliana) naar licht toegroeit. Bekend is dat deze positieve fototropie afhankelijk is van rood licht, maar niet of dit een rechtstreeks of indirect effect is. Bovendien zijn niet alle genotypen even gevoelig. Bij het experiment worden verschillende genotypen van zandraket gebruikt. De hypothese is nu dat deze gevoeligheid voor rood licht, die nog wel voorkomt bij oude plantlijnen, bij meer ontwikkelde lijnen wordt gemaskeerd door de zwaartekracht van 1 g. Daarnaast wordt gekeken naar de invloed van licht en zwaartekracht op de plantontwikkeling door de veranderingen in essentiële functies in wortelmeristeemcellen te onderzoeken. Het plantenhormoon auxine speelt hierbij een centrale rol.

Ook nuttig voor tuinbouw op aarde

Dit experiment zal worden gevolgd door nog drie andere, later dit jaar en in 2014 en 2015. Het onderzoek is niet alleen belangrijk voor mogelijke voedselproductie in de ruimte, bijvoorbeeld op de weg naar en op Mars waarvoor nu al een reis wordt voorbereid. De kennis die wordt opgedaan kan ook bijdragen aan een duurzamere en efficiëntere tuinbouw op aarde, aldus mede-projectleider en CSIC-onderzoeker Javier Medina op de Spaanse website Hortoinfo.