In dem Blockbuster-Film The Martian spielt Matt Damon Mark Watney, einen schlauen Botaniker, der Spuds dazu bringt, in ansonsten leblosem Dreck zu sprießen.
Da die Bevölkerung hier auf der Erde wächst, gibt es viele raue, lebensmittelfreie Umgebungen, die mit ein wenig Einfallsreichtum verbessert werden könnten. Und in einer Handlung, die in der plausiblen Wissenschaft verwurzelt ist, zeigt sich, dass vieles, was Damons Charakter getan hat, um aus seinem Mars-Hab ein provisorisches Gewächshaus zu machen, hier anwendbar ist.
Die Veröffentlichung des Films knüpft an das Internationale Jahr der Böden der Vereinten Nationen an und trägt wahrscheinlich auch dazu bei, das Bewusstsein dafür zu schärfen, dass Boden wie Wasser eine begrenzte Ressource ist, sagt Harold van Es, ein Bodenwissenschaftler an der Cornell University.
Boden entsteht, wenn Gletscher, Wind oder andere Elemente Gesteinsmaterialien langsam in etwas Weicheres und Fruchtbareres verwandeln. Wissenschaftler sagen, dass es 200 bis 400 Jahre dauern kann, bis sich ein Zentimeter neuer Boden gebildet hat. Menschliche Handlungen wie Brandrodung, Abholzung und globale Erwärmung führen zu einer alarmierenden Bodenerosion und -verschlechterung, ganz zu schweigen von der Menge an Ackerboden, die durch Verschmutzung verloren geht.
"Zum Mars zu gehen ist eine sehr interessante Perspektive, aber letztendlich wird es sehr schwierig sein", sagt van Es. "Wir müssen lernen, mit einer größeren Anzahl von Menschen auf diesem Planeten zu leben."
Der Film zeigt, wie Watney unwirtliche Marsböden zähmt, indem er zuerst Wasser aus Raketentreibstoff erzeugt - eine völlig vernünftige Wissenschaft, sagt Jim Bell, ein Planetenwissenschaftler von der Arizona State University, der ein Experte für Marsschmutz ist. Dieses Wasser ist praktisch, um gefriergetrockneten menschlichen Kot zu rehydrieren, den Watney als Dünger verwendet. (In dem Buch fügt Watney der Mischung auch etwas frischere Vorräte hinzu.)
Poop ist als Bodenverbesserung auf der Erde nicht so weit hergeholt: Washington, DC, gehört zu einer wachsenden Anzahl von Städten, die das, was in Toiletten gespült wird, in Kompost verwandeln. Auf den Gartengrundstücken der Stadt wird dieser stickstoffreiche Kompost bereits verwendet, um erschöpfte städtische Böden zu verbessern - und um eine gemeine Tomate anzubauen.
Einer von van Es 'Schülern baut in Nairobi, Kenia, mit aufbereitetem Toilettenmaterial Lebensmittel an, wobei das Erbe des Maisanbaus die Böden im Laufe der Zeit erschöpft hat. Verkohlt, um es zu stabilisieren, kann der verarbeitete menschliche Abfall Stickstoff und notwendige Mineralien in den Boden zurückgeben.
Watney musste jeden Tropfen Wasser, den er auf dem Mars schuf, konservieren, auch mit einem futuristischen Wasserrückgewinner, der dem entspricht, mit dem echte Astronauten auf der Internationalen Raumstation ihr Abwasser recyceln.
In gewissem Umfang tun wir dies auch auf der Erde, wo sogenanntes graues Wasser, das die Waschbecken des Badezimmers spült, zu Wassergolfplätzen recycelt wird und Maschinen vor Überhitzung schützt. Da in weiten Teilen des amerikanischen Westens Dürre herrscht, wird Grauwasser nicht nur zur Bewässerung aufbereitet, sondern nach Aufbereitungsschritten wie Filtern und UV-Bestrahlung zunehmend auch als Trinkwasser vermarktet.
Ein Problem, das der Marsmensch nicht angesprochen hat, ist, dass Astronautenbauern auf dem realen Mars mit Verunreinigungen im Dreck zu kämpfen hätten. 1999 entdeckte der Phoenix-Lander der NASA in Mars-Böden ein fieses Material namens Perchlorat, das "dem Leben, wie wir es kennen, sehr schadet", sagt Bell.
Zurück auf der Erde mussten sich Landwirte in einigen Gebieten bereits mit potenziell gefährlichen Verschmutzungen auseinandersetzen. Viele städtische Böden enthalten Spuren ihrer industriellen Vergangenheit in Form von Blei oder Arsen. Die häufigste Lösung besteht darin, unverseuchten Boden auf oder in wachsende Behälter zu stapeln.
Systeme mit geschlossenem Regelkreis bieten jedoch ein großes Potenzial, um schlechte Böden zu umgehen oder sie tatsächlich zu verbessern. Dazu gehören Hydrokulturen, bei denen Fische und Pflanzen in Symbiose wachsen, oder Systeme, bei denen die Pflanzen rotieren, um Nährstoffe in den Boden zurückzuführen.
Die Wissenschaftler lernen auch, wie man Getreide in radioaktiven Umgebungen anbaut, die mit Planeten verbunden sind, denen der atmosphärische Schutz der Erde fehlt. Unfälle mit Kernkraftwerken haben den Forschern die Möglichkeit gegeben, Pflanzen zu entdecken, die in radioaktiven Böden gedeihen. In der Nähe des russischen Kernkraftwerks Tschernobyl blühten beispielsweise ölreiche Flachspflanzen.
Abgesehen von menschlichem Einfallsreichtum besteht der beste Weg für eine florierende zukünftige Nahrungsmittelversorgung darin, nicht die Ressourcen zu verschwenden, über die wir überhaupt verfügen.
"Der Film bringt die Idee zum Ausdruck, dass das menschliche Leben wirklich von unserer Fähigkeit abhängt, Lebensmittel zu produzieren", sagt van Es. "Wir halten das für selbstverständlich."
