Hoe voorkom je dat Marsbacteriën ontsnappen? Wetenschappers bedenken een veiligheidstest
Stel dat we over een paar jaar mensen naar Mars sturen. Ze nemen geen steriele robots mee, maar levende organismen: bacteriën die zuurstof maken, planten die voedsel leveren, microben die bouwmateriaal produceren uit Marsgrond. Handig, want dat scheelt enorm veel vracht vanaf de aarde. Maar wat als zo'n bacterie per ongeluk ontsnapt en zich buiten de basis op Mars verspreidt?
Dat is precies het probleem waar een groep onderzoekers zich over heeft gebogen. Ze publiceerden een nieuw toetsingskader, een soort veiligheidscheck, om dit risico te meten en te beheersen.
Waarom dit lastig is
NASA heeft al lang regels om "besmetting" van andere planeten te voorkomen. Tot nu toe betekende dat vooral: landers en robots grondig steriliseren voordat ze vertrekken, zodat er geen aardse bacteriën meeliften. Maar die aanpak werkt niet meer zodra je met opzet levende organismen meeneemt. Je kunt een astronaut of een kolonie nuttige bacteriën nu eenmaal niet steriliseren.
Er bestond tot nu toe geen goede methode om te beoordelen hoe riskant het is als zo'n bewust meegenomen organisme toch buiten zijn bedoelde omgeving terechtkomt, bijvoorbeeld door een lek in de basis of een ongeluk tijdens transport.
De nieuwe test: PRIM
De onderzoekers ontwikkelden een raamwerk dat ze PRIM noemen (kort voor: beperkt in verspreiding, onschadelijk op Mars). Het idee: je test in het lab of een organisme kan overleven en groeien onder de barre omstandigheden op het Marsoppervlak, zoals extreme droogte en gebrek aan voedingsstoffen.
Concreet stelt PRIM een harde grens: de kans dat een organisme na een worstcasescenario, dus het ergst denkbare ongeluk, alsnog buiten de basis kan blijven groeien, moet kleiner zijn dan 1 op de 10.000 (een kans van 0,01 procent). Dat wordt getoetst met losstaande laboratoriumtesten, waarbij het organisme wordt blootgesteld aan één stressfactor tegelijk, zoals extreme droogte of een tekort aan koolstof (de bouwstof die organismen nodig hebben om te groeien).
De onderzoekers testten dit al op twee genetisch aangepaste bacteriën die bedoeld zijn om op Mars grondstoffen te winnen uit de bodem, zogeheten bio-ISRU-organismen (In Situ Resource Utilization, oftewel: gebruik van lokale grondstoffen). Door te kijken naar hun gevoeligheid voor droogte en koolstoftekort, konden ze aantonen dat deze twee organismen zelfs bij grote aantallen een laag besmettingsrisico vormen.
Wat betekent dit (nog) niet: Dit is een voorgesteld toetsingskader van één onderzoeksgroep, nog geen officieel goedgekeurde NASA-richtlijn. De methode is tot nu toe alleen uitgewerkt en getest voor twee specifieke bacteriesoorten. Voor andere typen organismen, zoals planten die licht gebruiken (fototrofen) of bacteriën die zonder zuurstof leven (anaeroben), moet de test nog verder ontwikkeld worden. Het zegt dus nog niets over de veiligheid van toekomstige Marsmissies in het algemeen.
Waarom dit ertoe doet
Een blijvende menselijke aanwezigheid op Mars, met eigen voedselproductie en biologische levensondersteuning, wordt alleen haalbaar als we zeker weten dat we de planeet niet onbedoeld besmetten met aardse levensvormen. Dat is belangrijk voor toekomstig wetenschappelijk onderzoek naar leven op Mars zelf: als we per ongeluk aardse bacteriën verspreiden, wordt het onmogelijk om ooit met zekerheid vast te stellen of iets wat we daar vinden inheems Marsleven is, of gewoon een verstekeling van de aarde. Dit raamwerk biedt een concrete, meetbare manier om dat risico vooraf in het lab te checken, in plaats van er pas achter te komen als het te laat is.
Bron: A Framework for Evaluating Forward Contamination Risk for Bio-ISRU Microorganisms