Of we geld moeten uitgeven aan verkenning van de ruimte of het moeten gebruiken om ernstige problemen op aarde op te lossen, zoals klimaatverandering en voedseltekorten, is een controversieel debat. Maar een argument voor ruimteverkenning wijst op voordelen die in feite helpen bij het bestuderen, monitoren en aanpakken van ernstige problemen zoals klimaatverandering en voedselproductie.

Naarmate de toegang tot de ruimte toeneemt, groeit het potentieel voor terrestrische voordelen die rechtstreeks verband houden met verkenning van de ruimte exponentieel.

De landbouw is bijvoorbeeld aanzienlijk verbeterd door de toepassing van op de ruimte gebaseerde vooruitgang op terrestrische uitdagingen. Het is nu steeds waarschijnlijker dat voedsel is geproduceerd met behulp van op de ruimte gebaseerde technologieën, zoals gevriesdroogd voedsel, of door het gebruik van gewasmonitoring van in de ruimte gestationeerde observatoria.

Bewaking van landbouwgronden

Satellietmonitoring is misschien wel het meest gerealiseerde voordeel van ruimte voor landbouw. Als bewuste ogen in de lucht waken satellieten dag en nacht over de landerijen over de hele wereld. Gespecialiseerde sensoren op relevante satellieten (bijvoorbeeld NASA's Landsat, Envisat van de European Space Agency en RADARSAT van de Canadian Space Agency) bewaken verschillende parameters die relevant zijn voor de landbouw.

Sensoren die het bodemvocht in de gaten houden, kunnen ons vertellen wanneer en hoe snel de bodem droogt, wat leidt tot efficiëntere irrigatie op regionale schaal. Weersatellieten helpen bij het voorspellen van droogte, overstromingen, neerslagpatronen en uitbraken van plantenziekten.

Satellietgegevens helpen ons voedselonzekerheidsdreigingen of misoogsten te voorspellen.

Plantenwetenschap

Het zijn niet alleen levenloze machines die in de ruimte wonen. Mensen zijn erin geslaagd te overleven en planten te kweken in een lage baan om de aarde aan boord van verschillende ruimtevaartuigen en stations. De ruimte is de ultieme 'ruige omgeving' voor leven, inclusief planten, vanwege nieuwe stressoren als kosmische straling en gebrek aan zwaartekracht.

Ruimtebioloog Anna-Lisa Paul beschrijft planten als in staat om "in hun genetische gereedschapskist te reiken en de gereedschappen die ze nodig hebben opnieuw te maken" om zich aan te passen aan de nieuwe omgeving van de ruimte. De nieuwe hulpmiddelen en het gedrag van planten onder ruimtevluchtomstandigheden kunnen worden gebruikt om de uitdagingen van gewassen in het veranderende klimaat op aarde op te lossen.

Onderzoekers van NASA stuurden katoenzaden naar het internationale ruimtestation om te begrijpen hoe katoenwortels groeien zonder zwaartekracht. De bevindingen van het onderzoek zullen helpen bij de ontwikkeling van katoenplantvariëteiten met een dieper wortelgestel om efficiënter toegang te krijgen tot en water op te nemen uit de bodem in gebieden die gevoelig zijn voor droogte.

Landbouwtechnologieën

Binnenkort gaan mensen naar de maan en uiteindelijk naar Mars. Terwijl ze daar zijn, zullen astronauten hun eigen voedsel moeten verbouwen.

Ruimtevaartorganisaties hebben gewerkt aan gespecialiseerde systemen die de voorwaarden scheppen die nodig zijn voor het kweken van planten in de ruimte. Deze systemen zijn containers die de interne omgeving kunnen regelen en planten kunnen kweken zonder aarde onder LED-verlichting. NASA's onderzoek naar systemen met gecontroleerde omgeving om planten te laten groeien, was van fundamenteel belang voor de ontwikkeling van de moderne verticale landbouwsector:binnenboerderijen die gewassen verbouwen in stapels zonder aarde onder de paarse waas van LED's.

Nu een snelgroeiende industrie, produceren verticale boerderijen enorme hoeveelheden verse en gezonde bladgewassen met een fractie van het water en de voedingsstoffen die zouden worden gebruikt in landgebonden landbouwsystemen. Verticale boerderijen kunnen binnen steden worden opgezet, precies daar waar de vraag is, waardoor de behoefte aan transport over lange afstanden wordt verminderd.

Omdat gewassen binnen in gecontroleerde omgevingen worden verbouwd, kunnen verticale boerderijen de afhankelijkheid van herbiciden en pesticiden aanzienlijk verminderen, terwijl water wordt hergebruikt en de afvoer van voedingsstoffen wordt voorkomen.

Ruimtelandbouw, voordelen voor de aarde

Gezien de beperkte ruimte, moeten gewasproductietechnieken energiezuiniger zijn en minimale menselijke input vereisen. Gewassen moeten ook voedingsrijk zijn en bestand zijn tegen omgevingen met veel stress. Deze functies zijn ook wenselijk voor gewassen op aarde.

Wetenschappers ontwikkelen een meer hulpbronnenefficiënte aardappelgewas waarbij de hele plant kan worden geconsumeerd, inclusief wortels, scheuten en fruit. Dergelijke gewassen zullen een cruciale rol spelen bij het aanpakken van voedsel- en voedingszekerheid op aarde en in de ruimte.

Ruimteverkenning heeft gediend als een belangrijke motor voor technologische vooruitgang. De hernieuwde belangstelling voor de ruimte kan de landbouw hier op aarde alleen maar ten goede komen door nieuwe kansen te bieden om de landbouw te verbeteren. Innovaties die letterlijk niet van deze wereld zijn, kunnen ons hulpmiddelen bieden om de voedselproductie aan te pakken onder de dreigende bedreigingen van de wereldwijde klimaatverandering. + Verder verkennen

Meer dan 100 jaar Antarctische landbouw helpt wetenschappers voedsel te verbouwen in de ruimte

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.