Die ersten im Weltraum angebauten Tomaten werden voraussichtlich Anfang bis Mitte 2025 geerntet. "Wir sind gerade dabei, unseren Versuchsentwicklungsplan mit der NASA fertigzustellen", sagt Dr. Martha L. Orozco-Cardenas, Direktorin des Plant Transformation Research Center an der University of California, Riverside.
"Unser Ziel ist es, die Tomaten während der Advanced Plant Habitat Mission 08 (APH08) zu launchen", sagte Orozco-Cardenas, die bei der Entwicklung der Tomate mit dem Associate Professor Robert Jinkerson zusammenarbeitete.
Nach Römersalat sind Tomaten das zweite Gemüse, das im Weltraum angebaut wird. Römersalat wurde 2015 im Rahmen des Veggie-Experiments der NASA auf der Internationalen Raumstation (ISS) angebaut.
Martha Orozco-Cardena hält eine blühende Tomatenpflanze im Labor. Foto: David Danelski.
Vorteile von Tomaten im Weltraum
Seit mehr als fünf Jahren arbeitet die UCR an der Entwicklung einer Tomatensorte, die für den Anbau im Weltraum geeignet ist. "Tomaten im Weltraum zu haben, ist äußerst wertvoll", so Orozco-Cardenas. "Sie sind so reich an essenziellen Nährstoffen, dass sie eine ausgezeichnete Wahl für eine gesunde Ernährung sind. Darüber hinaus bieten Tomaten psychologische Vorteile, indem sie die Stimmung verbessern und Stress durch das sinnliche Erlebnis frischer, schmackhafter Lebensmittel reduzieren, was in isolierten Umgebungen wie dem Weltraum Trost und ein Gefühl der Normalität vermittelt."
Ferner sind Tomaten aufgrund ihres gut charakterisierten Genoms ein wichtiger Modellorganismus in der wissenschaftlichen Forschung und eignen sich ideal für die Untersuchung der Genexpression unter Einwirkung der Erdanziehung und der Mikrogravitation. "Sie eignen sich auch für Genom-Editierungstechniken wie CRISPR-Cas9, wie die Ergebnisse unserer Weltraumtomaten zeigen." Diese Fortschritte tragen erheblich zur Verbesserung von Nutzpflanzen und zur breiteren pflanzenbiologischen Forschung bei.
Pflanze mit reifen Weltraumtomaten. Foto: Stan Lim.
Merkmale von Weltraumtomaten
Im Vergleich zu ihren wilden Artgenossen sind Weltraumtomatenpflanzen kürzer, produzieren aber den gleichen Fruchtertrag mit geringerer Variabilität in der Fruchtgröße. Mit anderen Worten: Es gibt ein geringeres grünes vegetatives Wachstum und eine stärkere Betonung auf die gleichmäßige Produktion essbarer Früchte. "Diese Eigenschaften sind es wert, weiter erforscht zu werden, um eine neue Welle der Landwirtschaft zu unterstützen, die sich auf die Maximierung des Wachstumsraums konzentriert, insbesondere da das Ackerland auf der Erde abnimmt und die Auswirkungen des Klimawandels zunehmen", kommentierte Orozco-Cardena.
"Rispentomaten stellen aufgrund ihres ungestümen Wachstums, des hohen Interventionsbedarfs (z. B. Beschneiden) und ihres erheblichen vertikalen Platzbedarfs eine große Herausforderung für die vertikale Landwirtschaft in Innenräumen dar", kommentierte sie. Folglich verlagert sich die Branche auf die Entwicklung kleinerer Pflanzen, die mehr Früchte tragen und weniger Platz beanspruchen. Die Zeit zwischen Pflanzung und Ernte ist ähnlich wie bei einer normalen Tomate, aber gelegentlich beobachten Forscher eine schnellere Blütezeit bei Weltraumtomaten.
Assistenzprofessor Robert Jinkerson zeigt Space-Tomaten im Gewächshaus. Foto: Stan Lim.
Pilze
Neben Tomaten arbeitet das Team der UC Riverside auch an der Entwicklung eines Systems zur Aufzucht essbarer Pilze im Weltraum. In diesem Sommer gewann das Team unter der Leitung von Associate Professor Jinkerson 250.000 US-Dollar für seine Forschung, als es den zweiten Platz bei der Deep Space Food Challenge der NASA belegte. Es handelt sich um einen internationalen Wettbewerb, an dem etwa 200 Wissenschaftlerteams teilnahmen, um Systeme zur Herstellung von Lebensmitteln auf der Internationalen Raumstation zu entwickeln. Die vorgeschlagene Technologie war auf zwei Kubikmeter begrenzt und durfte nicht mehr als 1.500 Watt Strom verbrauchen. Das System soll schätzungsweise etwa 4.000 Kalorien pro Tag erzeugen.
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Weitere Informationen:
Martha L. Orozco-Cardenas, Ph.D.
UC Riverside
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David Danelski
[email protected]
www.ucr.edu