In de blockbuster-film The Martian speelt Matt Damon Mark Watney, een slimme botanicus die spuds overhaalt om in anders levenloos vuil te ontspruiten.
Terwijl de bevolking hier op aarde toeneemt, zijn er tal van ruwe, voedselloze omgevingen die met een beetje vindingrijkheid kunnen worden verbeterd. En in een plot dat is geworteld in plausibele wetenschap, blijkt dat veel van wat Damons karakter deed om van zijn "hab" van Mars een geïmproviseerde kas te maken, hier van toepassing is.
De release van de film sluit naadloos aan bij het Internationale Jaar van de Bodems van de Verenigde Naties, en het doet waarschijnlijk net zo goed aan het besef dat bodem, net als water, een beperkte hulpbron is, zegt Harold van Es, een bodemwetenschapper aan de Cornell University.
Bodem ontstaat wanneer gletsjers, wind of andere elementen rotsmaterialen langzaam transformeren in iets zachter en vruchtbaarder. Wetenschappers zeggen dat het 200 tot 400 jaar kan duren om één centimeter nieuwe grond te vormen. Ondertussen veroorzaken menselijke acties zoals slash-and-burn landbouw, ontbossing en opwarming van de aarde bodemerosie en degradatie met alarmerende snelheden, om nog maar te zwijgen over de hoeveelheid akkerbouwgrond die verloren gaat door vervuiling.
"Naar Mars gaan is een zeer interessant vooruitzicht, maar dat zal uiteindelijk heel moeilijk zijn", zegt Van Es. "We moeten leren leven met een groter aantal mensen op deze planeet."
De film toont Watney onherbergzame Marsgronden temt door eerst water te maken uit raketbrandstof - wat volkomen redelijke wetenschap is, zegt Jim Bell, een planetaire wetenschapper van de Arizona State University die een expert is op het gebied van Mars-vuil. Dat water is handig voor het rehydrateren van gevriesdroogde menselijke uitwerpselen, die Watney als meststof gebruikt. (In het boek voegt Watney ook wat frissere artikelen toe aan de mix.)
Kak is niet zo vergezocht als een grondamendement op aarde: Washington, DC, is een van een groeiend aantal steden die van doorgespoelde toiletten compost maakt. De tuinpercelen van de stad gebruiken die stikstofrijke compost al om verarmde stedelijke bodems te verbeteren - en een gemiddelde tomaat te verbouwen.
Een van de studenten van van Es gebruikt ook behandeld toiletmateriaal om voedsel te verbouwen in Nairobi, Kenia, waar een erfenis van het verbouwen van maïs de bodem in de loop van de tijd heeft uitgeput. Verkoold om het te stabiliseren, kan het verwerkte menselijke afval stikstof en noodzakelijke mineralen terug in de bodem brengen.
Watney moest elke druppel water die hij op Mars maakte, conserveren, zelfs met een futuristische waterreclaimer die vergelijkbaar is met wat echte astronauten in het internationale ruimtestation gebruiken om hun afvalwater te recyclen.
We doen dit ook tot op zekere hoogte op aarde, waar zogenaamd grijs water dat wastafels in de badkamer wast, wordt gerecycled naar watergolfbanen en voorkomt dat machines oververhit raken. Terwijl de droogte zich voortzet in een groot deel van het Amerikaanse Westen, wordt grijs water niet alleen gerecycled voor irrigatie, maar wordt het ook steeds vaker als drinkwater op de markt gebracht, na behandelingsstappen, waaronder filteren en blootstelling aan UV.
Een probleem dat The Martian niet aan de orde stelde, is dat astronautboeren op de echte Mars te maken zouden krijgen met verontreinigingen in het vuil. In 1999 ontdekte de Phoenix-lander van NASA een smerig materiaal genaamd perchloraat in Mars-bodem dat "zeer schadelijk is voor het leven zoals wij het kennen", zegt Bell.
Terug op aarde hebben boeren in sommige gebieden al te maken gehad met potentieel gevaarlijke vervuiling. Veel stedelijke bodems bevatten sporen van hun industriële verleden in de vorm van slepend lood of arseen. De meest gebruikelijke oplossing is het stapelen van niet-besmette grond op of in teeltcontainers.
Maar closed-loop systemen bieden een groot potentieel om rond arme gronden te werken of ze daadwerkelijk te verbeteren. Dit omvat hydrocultuur die vissen en planten in symbiose laat groeien, of systemen die gewassen roteren om voedingsstoffen terug in de bodem te brengen.
Wetenschappers leren ook hoe ze gewassen kunnen telen in de radioactieve omgevingen die worden geassocieerd met planeten die de atmosferische bescherming van de aarde missen. Ongevallen met kerncentrales, als je kunt zeggen dat ze een zilveren voering hebben, hebben onderzoekers de kans gegeven om gewassen te ontdekken die gedijen in radioactieve bodems. Olierijke vlasfabrieken bloeiden bijvoorbeeld in de buurt van de Tsjernobyl-kerncentrale in Rusland.
Maar afgezien van menselijke vindingrijkheid, is de beste weg naar een bloeiende toekomstige voedselvoorziening om de hulpbronnen die we hebben niet te verspillen.
"De film brengt het idee naar voren dat het menselijk leven echt afhankelijk is van ons vermogen om voedsel te produceren, " zegt van Es. "We nemen dat als vanzelfsprekend aan."
