Een team van onderzoekers heeft voor het eerst 3D-simulaties uitgevoerd om te bepalen hoe een zuurstofrijke atmosfeer op Mars zou beïnvloeden hoe leefbaar de rode planeet wordt.
In een recent wetenschappelijk onderzoek is gekeken naar de mogelijkheden om Mars te transformeren tot een planeet die leven kan ondersteunen, een proces dat bekendstaat als terraforming. De onderzoekers, waaronder Ashwin S. Braude en Edwin S. Kite, maakten gebruik van een Global Climate Model (GCM) om de effecten van een atmosfeer bestaande uit zuurstof en kooldioxide te simuleren. Hierbij werd ook rekening gehouden met extra opwarming door een zogenaamd 'grijs gas'.
Effecten van atmosferische druk en temperatuur
Het onderzoek richtte zich specifiek op de relatie tussen de atmosferische druk, de opaciteit van het grijze gas en de resulterende oppervlaktetemperaturen. Volgens de resultaten die zijn gepubliceerd via arxiv.org zorgt zowel een hogere atmosferische druk als een toename in de opaciteit van het grijze gas voor een matiging van de temperatuurschommelingen tussen dag en nacht.
Desondanks blijkt uit de simulaties dat seizoensgebonden temperatuurverschillen slechts in geringe mate worden verminderd. De onderzoekers stelden vast dat het klimaat in de zuidelijke middenbreedten van de planeet zwaarder blijft in vergelijking met de noordelijke hemisfeer.
Potentieel voor biologisch leven
De simulaties boden inzicht in welke vormen van leven mogelijk zouden zijn bij verschillende drukwaarden. Wanneer de atmosferische druk zou stijgen tot 30 hPa — wat vijf keer de huidige waarde op Mars is — zouden de temperaturen volgens de studie van consistent zijn met de overlevingskansen van mossen en korstmossen.
Bij een verdere stijging van de druk naar 60 hPa zouden zelfs bossen kunnen ontstaan. De modellen suggereren dat dit proces initieel zou plaatsvinden in het Hellas Basin.
Beperkingen en uitdagingen voor menselijke bewoning
Ondanks deze theoretische mogelijkheden voor plantengroei, schetst het onderzoek een uitdagend beeld voor de creatie van een atmosfeer die direct door mensen kan worden ingeademd. De onderzoekers concluderen dat het enkel vertrouwen op fotosynthese om zuurstof te produceren, op basis van de huidige productiesnelheden van aardse biomen, minstens duizenden jaren in beslag zou nemen.
Bovendien wijst de analyse op een fundamenteel tekort aan grondstoffen. Er is volgens de publicatie op simpelweg niet genoeg kooldioxide in de bekende reserves op Mars aanwezig om via fotosynthese voldoende zuurstof te genereren, tenzij er een systeem wordt gevonden om de kooldioxide continu te recyclen.
Methodologie en uitsluitingen
Om de focus van het model te behouden, hebben de wetenschappers bewust bepaalde variabelen buiten beschouwing gelaten. Zo zijn de effecten van stof op het klimaat en de complexe watercyclus niet meegenomen in de berekeningen. Ook zijn mogelijke beperkingen door bodemchemie of een gebrek aan essentiële voedingsstoffen voor biologisch leven niet geanalyseerd in dit specifieke model.
Het onderzoek, dat op 9 november 2026 werd ingediend bij , biedt daarmee een theoretisch kader voor de atmosferische dynamiek van een hypothetische, warme Mars, maar benadrukt tegelijkertijd de enorme tijdschaal en chemische hindernissen die een volledige terraforming in de weg staan.