8SS33SB
NASA niet voor
niets op de
agrarische toer
Goochelen
met genen
aan banden
Een tropisch
onkruid, dat
veel belooft
als reiniger
rioolwater
Miljoenen
opnamen
perseconde
Het lijkt op het eerste gezicht
ietwat wonderlijk, dat een
ruimtevaartorganisatie als de
NASA zich bezig houdt met de
eigenschappen van een tropisch
wateronkruid.
Toch zijn dergelijke activiteiten
zeer verklaarbaar. De ruimte
vaart heeft behoefte aan steeds
nieuwe materialen en technie
ken en de NASA heeft daarom
laboratoria die zich met weten
schappelijke en technologische
problemen van de meest uiteen
lopende aard bezig houden.
In de bemande ruimtevaart
hebben astronauten tot dusver
voor een kortstondig verblijf in
de ruimte (tot een recordduur
van 84 dagen in Skylab-3)
steeds hun leeftocht en ook zuur
stof, water en voor zover nodig
brandstof meegenomen vanaf
de aarde. Er zijn wel recycling-
technieken toegepast in de
ruimte maar toch slechts op be
scheiden schaal. In de afzien
bare toekomst wordt dat an
ders.
Waarschijnlijk nog deze eeuw
zullen semipermanente bases op
de maan in het leven worden ge
roepen en ook omstreeks het jaar
2000 liggen bemande ruimte-
vluchten van veel langere duur
in de bedoeling, bv naar de pla
neet Mars.
Een retourtje Mars zal waar
schijnlijk tegen de twee jaar
moeten duren, aangezien de
mens niet al te hoge versnellin
gen kan verdragen en dus de
gemiddelde vluchtsnelheid niet
groot kan zijn omdat de raket
technieken die vooralsnog be
schikbaar zijn slechts een be
trekkelijk korte versnellingspe
riode mogelijk maken. Zo'n be
mande vlucht naar Mars duurt
daardoor aanzienlijk langer
dan de vlucht van een onbe
mande sonde, waaraan in een
korte tijd een zeer hoge snelheid
kan worden gegeven.
Een van de nieuwe technieken
die voor dergelijke langdurige
vluchten en voor semiperma
nente bases op de maan nodig
zijn betreft het voorzien m de
menselijke behoeften bv aan
voedsel en ook brandstof voor
zover die niet onderweg door
zonne-energie wordt bevredigd.
Het is met het oog hierop.dat de
NASA zich ook bezig houdt met
plantaardige projecten. Al
meer dan tien jaar heeft de
NASA proeven genomen met al
lerlei soorten algen als bron
voor eiwitrijke voedingsstoffen
en middel voor atmosfeerbein-
vloeding in ruimteschepen
Thans heeft men energiek de
waterhyacinth in de arm geno
men, om velerlei problemen op
te lossen. Deze plant lijkt een
grote toekomst beschoren voor
teelt op de maan.
Experimenten met door
Apollo-bemanningen meege
nomen maanstof hebben aange
toond, dat de maanbodem zeer
vruchtbaar is wanneer er be
paalde stoffen aan worden toe
gevoegd Die stoffen kan juist de
waterhyacinth leveren. Uiter
aard zal een cultuur van Eich-
hornia crassipes op de maan in
met atmosfeer gevulde kassen
moeten plaats hebben .maar die
moeten toch worden gebouwd
om het verblijf van mensen mo
gelijk te maken.
Een tropische atmosfeer, nodig
voor deze teelt, kan makkelijk
worden verkregen dank zij het
sterke zonlicht gedurende
maan-dag en gedurende
maan-nacht van twee aardse
weken kan de methaanproduk-
tie uit de waterhyacinth zowel
voor mens als plant voor de be
nodigde warmte zorgen.
Het gaat hier wel om
projecten-met-lange-adem
maar die moeten toch ter hand
worden genomen, willen de be
mande ruimtevaart en de ex
ploratie van de wereldruimte
door de mens niet blijven steken
in de eerste bescheiden aanzet
van de laatste twee decennia.
Vandaar die ogenschijnlijk wat
vreemde bezigheden van de
NASA, die (als alle onderzoek
ten dienste van de ruimtevaart)
ook op aarde rijke vruchten
kunnen afwerpen.
In St. Louis aan de Mississippi is
een laboratorium van de Ameri
kaanse ruimtevaartorganisatie
NASA gevestigd waar men zich
bezig houdt met een wateron
kruid, dat blijkt zeer nuttige ei
genschappen als reiniger van af
valwater van huishoudens te be
schikken. Toch is het tot dusver
te vuur en te zwaard bestreden.
Overigens zonder veel effect Het
gaat om de waterhyacinth of
Eichhornis Crassipes, waarover
Rebecca C. McDonald van de
NASA een uitvoerige verhande
ling schreef in het Engelse we
tenschappelijk tijdschrift New
Scientist van 12 aug. j.l. (vol. 71
nr. 1013).
De waterhyacinth kwam alleen
oorspronkelijk voor in het
noorden van Zuid-Amerika, met
name in Venezuela. In 1884
brachten Japanners, die eerst in
Venezuela waren geweest, een
bezoek aan een expositie in New
Orleans over katoenteelt en
fabrikage. Zij brachten enkele
exemplaren mee van de water
hyacinth, een elegante water
plant met sierlijke bladeren en
paarse trosbloemen. Klaarblijke
lijk hebben zaden van de plant
zich een weg naar buiten het ten
toonstellingsgebouw weten te
banen en de geschiedenis van de
konijnen in Australië herhaalde
zich.
Het Noordamerikaanse klimaat in
de buurt van New Orleans bleek
uitmuntend geschikt te zijn voor
deze planten, die hier niet hun na
tuurlijke vijanden vonden. On
gemerkt - langs niet na te speu
ren wegen - heeft de plant zich uit
de Mississippi verspreid ook naar
andere werelddelen en tegen
woordig kan men de waterhya
cinth aantreffen in vrijwel alle
grote rivieren tussen 32 graden
noorderbreedte en 32 graden
zuiderbreedte, niet alleen in de
beide Amerikaanse continenten,
maar ook in Afrika en bv Indone-
De woekerplant is een grote hinder
voor de kleinere rivierscheep
vaart en is ook in andere opzich
ten bijzonder hinderlijk.
Toen in 1900 alle rivieren in Loui
siana en Florida verstopt raakten
door de voortwoekerende plant
kreeg het leger opdracht de wa
terhyacinth te bestrijden. Daar
voor werden aanvankelijk sterke
vergiften gebruikt, die wel wat ef
fect hadden, maar een dusdanig
gevaar meebrachten voor het mi
lieu dat men van deze bestnj-
dingsmethode afstapte. In de la
tere jaren veertig kwamen
nieuwe middelen ter beschik
king, maar ook deze herbiciden
bleken onmachtig om de vloed te
stuiten.
In 1973 was ongeveer 200.000 hec
tare rivierwater in Louisiana be
dekt met dit wateronkruid, en in
1975 400.000 hectare. Pas in de
laatste jaren heeft men ontdekt,
dat de waterhyacinth, die on
danks weer nieuwe bestrij
dingsmiddelen niet te stuiten
bleek, ook betrekkelijk eenvou
dige en economische aantrekke
lijke oplossingen kan bieden
voor enkele van de grootste pro
blemen van de huidige samenle
ving.
De waterhyacinth blijkt namely k
uitstekend te gedijen in iets ver
warmd water met afvalstoffen
over droge zanderige gronden
worden verspreid. Zij hoeven
niet in de grond gewerkt te wor
den, hetgeen arbeidsbesparend
Voorts is een zeer aantrekkelijke
eigenschap van de waterhyacinth
dat er methaanrijk gas uit kan
worden gewonnen en wel tot
meer dan 350 liter uit een kilo ge
droogd materiaal. Dat gas heeft
een zeer hoge verbrandings-
waarde, vergelijkbaar met die
van aardgas. Een hectare water
hyacinthen kan per dag 220 tot
440 kubieke meter van dit gas le
veren. Wat er na de gaswinning
aan materiaal overblijft heeft nog
steeds grote waarde als kunst
mest.
Hoewel de waterhyacinth een uit
ermate hinderlijke waterplant is
in de tropische en subtropische
gebieden waarin de meeste ont
wikkelingslanden gelegen zijn,
kan de plant dankzij al deze ge
noemde eigenschappen ook
groot nut hebben juist voor deze
landen, die veelal te kampen
hebben met energietekorten als
gevolg van de hoge grondstof-
prijzen en dito tekorten aan
kunstmeststoffen voor de land
bouw en eiwitten voor veevoeder
maar ook voor menselijk voedsel.
De Soedanese regering heeft al met
medewerking van de NASA en
de Amerikaanse National Aca
demy of Sciences een groots pro
ject op stapel staan om de welda
den van de waterhyacinth uit te
buiten. De NASA zelf heeft een
boerderij in exploitatie die in
vrijwel alle behoeften aan vee
voer. energie, waterzuivering en
kunstmest dekt dankzij de
kweek van waterhyacinthen.
In meer gematigde streken, waarde
eichhornia niet in de vrije natuur
kan gedijen, kan de plant het uit
stekend doen in vijvers, kanalen
of stromen met warm koelwater
van kerncentrales. Men kan dan
deze hinderlijke en vaak niet
aanvaardbare thermische vervui
ling dienstbaar maken aan de
teelt van de eichhornia met alle
voordelen van dien Daarbij komt
nog het extra voordeel, dat de
planten dank zij hun grote opna
mecapaciteit dit koelwater van
eventuele gevaarlijke verontrein
igingen kunnen ontdoen. Van
zelfsprekend betekent dit laatste
wel, dat de planten dan niet meer
bv voor eiwitwinning of kunst-
mestproduTUie gebruikt kunnen
worden.
van huishoudens, gewoon riool
water derhalve. Per dag produ
ceert de eichhornia per hectare
van dergelijk wateroppervlak
17,8 ton materiaal, waaruit de
groeikracht blijkt. De plant toont
een zeer groot vermogen om uit
dit water mineralen en voedings
stoffen te extraheren.
De planten hebben een eiwitge
halte van 17 tot 22 procent
Groeistudies bij de NASA heb
ben aangetoond, dat een hectare
waterhyacinthen per jaar 212.000
ton gedroogd materiaal kan ople
veren, waaruit de eiwitten kun
nen worden gewonnen maar ook
de grote hoeveelheden stikstof en
fosfor (resp. 35 milligram en 10
milligram per liter) waardoor dit
gedroogde materiaal gezien het
eiwitgehalte zeer geschikt is als
veevoeder en met het oog op stik
stof en fosfor bijzonder aantrek
kelijk is als grondstof voor
kunstmest.
De opnamecapaciteit van de plan
ten maakt van de waterhyacinth
een ideaal biologisch bestrij
dingsmiddel van waterveron
treiniging en voor de zuivering
van afvalwater. Berekend is, dat
de eichhornia over slechts een
halve hectare alle afvalwater van
de huishoudens van duizend
mensen kan reinigen. Vastges
teld is, dat vee voor vleesproduk-
tie voor tien tot twintig procent
met de waterhyacinth gevoed
kan worden waarbij hoogstens
een teveel aan diverse mineralen
toegediend wordt als gevolg van
de grote concentratie van o.a. ij
zer en magnesium in de planten-
Als kunstmest kunnen de planten
in de vorm van compost direct
Een werkgroep van geleerden,
ingesteld door de Britse rege
ring, heeft begin van deze
maand in een rapport strikte
nieuwe beperkingen neerge
legd voor experimenten met
genen, de dragers van erfelijke
eigenschappen. Eind juni heeft
de directeur van de Ameri
kaanse National Institutes of
Health richtlijnen uitgevaar
digd met betrekking tot geneti
sche manipulatie, het zoge
naamde DNA-recomninatie-
onderzoek. Internationale af
spraken zijn nog niet tot stand
gekomen.
Het manipuleren met genen,
waardoor levensvormen kun
nen worden gemaakt die niet in
de natuur voorkomen en over
geheel andere eigenschappen
beschikken, kan op velerlei ter
rein zegenrijk zijn voor de men
sen Zo is het denkbaar om bac
teriën in het leven te roepen, die
de produktie van insuline sti
muleren en daardoor diabetici
tot zegen kunnen zijn.
Indirect zou de mensheid ge
baat kunnen zijn door planten
veredeling waardoor grotere
opbrengsten ontstaan van voe
dingsgewassen en waardoor
schaarse kunstmeststoffen on
nodig zouden worden. Voor
vele industriële processen
waarbij met biologisch mate
riaal wordt gewerkt, kan gene
tische manipulatie bijzonder
nuttig zijp.
De activiteiten houden echter
ook onvoorziene gevaren in. De
experts zijn het over die geva
ren nog niet eens, zoals men o.a.
heeft kunnen lezen in een po
lemiek in d it blad met de Leidse
moleculair-bioloog prof. dr.
Rörsch. Ook in Amerika zijn de
gemoederen danig in beweging
gebracht, voordat de voor
schriften van de NIH geaccep
teerd werden.
Genetische experimenten kun
nen volgens sommigen er bv toe
leiden dat normale bacteriën,
die in het menselyk lichaam
voorkomen en voor het func
tioneren van het menselijk or
ganisme en dus voor het leven'
onontbeerlijk zijn, kankerver
wekkend worden, of dat er
ziekteverwekkende
bacteriën of virussen ontstaan
die bestand zijn tegen alle tot
dusver bekende medicamen-
Om dergelijke mogelijke scha-
delyke effecten van het weten
schappelijk onderzoek te voor
komen zijn zowel in Amerika
als in Engeland bepaalde voor
zorgsmaatregelen uitgevaar
digd en controlesystemen in het
leven geroepen.
Onder die maatregelen vallen
o.a. meldingsplicht voor expe
rimenten en het kweken van
bacteriën als experimenteel
materiaal die geen overlever
ingskansen hebben in het men
selijk lichaam of geen overle
vingskansen (bv minder dan
ëen op een miljoen) in de vrije
natuur, dus wanneer zij uit la
boratoria zouden ontsnappen.
Een middel tegen dergelijke
ontsnapping zouden ook rein
igingsvoorschriften kunnen
zijn en het steeds werken bij
atmosferische onderdruk, zo
dat geenjucht uit het laborato
rium naar buiten ontsnapt.
Zowel de Amerikanen als de
Engelsen wijzen er bij de toe
lichting van de rapporten en
maatregelen op, dat ondanks de
eventuele gevaren het gene
tisch experimenteren en mani
puleren moet worden aange
moedigd "als een belangrijk en
opwindend nieuw gebied van
wetenschap dat grote weldaden
belooft".
Hoewel de discussies over de
genetische manipulatie onget
wijfeld nog jaren zullen aan
houden, mag verwacht worden
dat de rest van de wetenschap
pelijke wereld buiten Engeland
en de Verenigde Staten zich de
zelfde beperkingen en maatre
gelen zal gaan laten aanleunen
als in deze landen thans zijn uit
gevaardigd. Slechts te hooi en
te gras slechts op nationaal ni
veau nageleefde voorschriften
bieden globaal gezien geen en
kele garantie tegen eventuele
De fotografische technieken en materialen zijn de
laatste jaren met reuzesprongen vooruit gegaan.
In het Engelse Royal Aircraft Establishment in
Famborough wordt op het ogenblik voor
materiaal-onderzoek geëxperimenteerd met een
camera, die maar liefst acht miljoen opnamen per
seconde maakt. De foto links is een van die opnamen,
gemaakt van de invloed van snelle regendruppels
op perspex, een materiaal dat steeds meer in de
vliegtuigconstructie wordt gebruikt. De vergroting
is iets meer dan 50 maal.
De waterdruppels, die de regen simuleerden, wer
den met een snelheid van 1200 km per uur gebruike
lijk voor vele vliegtuigtypen) op een plaatje perspex
afgestuurd en lieten deze indrukken achter, althans
een fractie van een seconde na de treffer.
De drie ringvormige indrukken zijn niet statisch
maar vormen zich voortplantende "golven" door het
oppervlak van het materiaal, zoals een in water
gegooide steen zich uitdijende cirkelvormige rim
pels op het oppervlak veroorzaakt. Rondom die rim
pels vertonen zich scheuren en andere beschadigin
gen in het oppervlak
Aan de hand van reeksen van dergelijke foto's kan
de invloed worden bepaald van regen op zeer snel
bewegende oppervlakken, hetgeen weer mogelijk
heden geeft om betere materialen en verf te construe
ren. Een belangrijk doel van deze onderzoeken isjom
corrosie van geverfde metalen te voorkomen of be
perken, hetgeen de levensduur van vliegtuigen kan
verlengen.
Vanzelfsprekend zijn camera's met deze fantasti
sche capaciteiten ook bruikbaar voor velerlei an
dere experimenten, ondermeer het gedrag van
vloeistoffen, gassen en voor het nauwkeurig analy
seren van verbrandingsprocessen, hetgeen onder
meer van belang is voor rakettechnieken
