Das Gift im Marsstaub überschreitet den Grenzwert um das Zwölffache

Marsstaub galt bisher vor allem als Problem für die Lunge. Eine neue Risikoanalyse zeigt, dass der wichtigste Weg in den Körper über die Hände in den Mund führt.

Zwei Forscherinnen der University of Idaho haben durchgerechnet, welche Metalle im Marsboden einer Crew gefährlich werden, die eineinhalb Jahre auf der Oberfläche lebt und arbeitet. Zwei Elemente reißen dabei jede Sicherheitsschwelle, und ausgerechnet die Giftstoffe, die man erwarten würde, gehören nicht dazu.

Grundlage sind Messungen von Marsmeteoriten, einer Orbitersonde und mehrerer Rover, die das Team durch ein Rechenverfahren geschickt hat, mit dem auf der Erde verseuchte Industrieböden bewertet werden.

Daraus folgt eine Anforderung an Filter und Luftschleusen, die kein Habitatentwurf bisher als Pflicht behandelt.

Was über den Marsstaub bekannt ist und was nicht

Der Mars ist von einer Schicht aus Regolith bedeckt, also aus zerriebenem Gestein, das Einschläge und Wind über Jahrmilliarden zu Pulver gemahlen haben. Die Körner sind so fein, dass sie bis in die tiefsten Verästelungen der Lunge vordringen.

Weil die Marsluft extrem dünn ist und die Schwerkraft schwächer zieht als auf der Erde, sinkt aufgewirbelter Staub langsamer zu Boden und hängt länger in der Luft.

Wie stark die Strahlung einer Marscrew zusetzt, ist seit Jahren durchgerechnet. Wie stark die Chemie des Bodens ihr zusetzt, war es nicht.

Wie zwei Physikerinnen ein irdisches Umweltmodell auf den Mars übertrugen

Mavia Anjum und Gwendolyn D. Bart vom Physik-Department der University of Idaho haben sich dafür ein Werkzeug ausgeliehen, das eigentlich für Altlasten gedacht ist.

Die US-Umweltbehörde EPA benutzt ein festes Verfahren, um für belastete Böden zu berechnen, wie viel Schadstoff ein Mensch über Mund, Lunge und Haut aufnimmt, und fasst das Ergebnis in einem Gefahrenindex zusammen, bei dem der Wert eins die Grenze zum gesundheitlichen Risiko markiert.

Anjum und Bart fütterten dieses Verfahren mit der Zusammensetzung des Marsbodens, wie sie aus Marsmeteoriten, einem Gammastrahlen-Spektrometer im Marsorbit und den Röntgenmessgeräten der Rover bekannt ist.

Ihre Arbeit liegt bislang nur als Preprint vor und ist von unabhängigen Fachleuten noch nicht geprüft.

Warum die erwarteten Giftstoffe aus der Liste fielen

Die naheliegende Erwartung war, dass die üblichen Verdächtigen der Umweltmedizin auch auf dem Mars die Hauptrolle spielen.

Arsen, Blei und Cadmium stehen auf jeder irdischen Giftliste weit oben, und die bisher gründlichste medizinische Übersicht zum Marsstaub hatte genau solche Elemente in den Vordergrund gestellt.

In der Rechnung fielen sie durch. Dem Mars fehlt eine Granitkruste, in der sich diese Elemente über Jahrmilliarden sammeln könnten, weshalb Arsen im Marsboden sogar seltener ist als in der Erdkruste.

Auch die reine Anreicherung taugte nicht als Maßstab. Magnesium und Eisen stecken im Marsboden deutlich reichlicher als auf der Erde, richten aber wenig an, weil der Körper mit ihnen umgehen kann.

Erst als das Team jede Anreicherung mit der Giftigkeit des jeweiligen Elements verrechnete, blieben zwei Namen übrig. Der eine, Chrom, war erwartbar. Der andere, Cobalt, fehlt in den bisherigen Gefahrenlisten zum Marsstaub vollständig.

Ebenso wenig erwartbar war der Weg, auf dem das Gift in den Körper gelangt. Fast die gesamte aufgenommene Menge kommt über den Mund, weil Staub von Anzügen und Oberflächen an die Hände gerät und von dort weiterwandert.

Die Lunge liegt weit dahinter. Für die Missionsplanung heißt das, dass die Reinigung der Schleuse genauso wichtig ist wie der beste Luftfilter.

Chrom und Cobalt liegen über jeder Schwelle

Für Chrom kommt die Analyse auf einen Gefahrenindex vom Zwölffachen dessen, was noch als unbedenklich gilt.

Der Grund steckt in der Vorgeschichte beider Planeten. Die Erde hat ihr Chrom über Jahrmilliarden von Plattenbewegungen in Mantel und Unterkruste versenkt, während der Mars seine ursprüngliche Mischung an der Oberfläche liegen ließ.

Im Marsboden steckt deshalb rund 140-mal so viel Chrom wie in der oberen Erdkruste, eine einzige Schaufel Marssand enthält also so viel davon wie ein ganzer Anhänger voll Gartenerde.

Cobalt liegt beim Fünffachen des Grenzwerts, weniger wegen der Menge im Boden als deshalb, weil die medizinisch zulässige Tagesdosis für Cobalt außergewöhnlich niedrig liegt, seit man aus der Hartmetallindustrie weiß, dass dauerhafte Belastung das Lungengewebe vernarben lässt.

Chrom sei „das wichtigste geochemische Gesundheitsrisiko im Marsregolith“, schreiben Anjum und Bart, und ihre Wiederholungsrechnungen mit zufällig schwankenden Messwerten kippten diesen Befund kein einziges Mal.

Was das für Habitate und Gewächshäuser bedeutet

Der Fund trifft nicht nur die Atemluft, sondern die ganze Idee, auf dem Mars von der Substanz zu leben.

„Ohne vorherige Gefahrenkontrolle kann der Regolith nicht als inertes Baumaterial oder als landwirtschaftliches Substrat betrachtet werden“, halten die beiden fest. Wer Ziegel aus Marssand pressen oder Kartoffeln darin ziehen will, holt sich das Chrom mit ins Habitat.

Filter der höchsten Klasse werden dadurch zur Pflicht, und selbst dann sinkt das Krebsrisiko durch Chrom nicht ganz unter die zulässige Schwelle, weshalb die Autorinnen zusätzlich über Vitamin C nachdenken, das Chrom im Magen in seine harmlosere Form umwandelt.

Die größte offene Frage ist genau diese Form: Ob das Chrom an der Marsoberfläche in der giftigen oder der ungefährlichen Variante vorliegt, hat noch keine Sonde gemessen.

Anjum und Bart schlagen vor, das zu einer vorrangigen Aufgabe der nächsten Robotermission zu machen.

Falls du jemanden kennst, der von einer Marskolonie träumt, schick ihm das hier. Die Vorstellung, dass am Ende nicht die Strahlung das Problem ist, sondern der Handgriff nach dem Ausstieg, bleibt hängen.

Meine Meinung dazu

Mich hat an diesem Paper überrascht, wie sehr sich meine eigene Erwartung an dem orientiert hatte, was auf der Erde gefährlich ist. Arsen und Blei sind hier oben auf der Liste, weil wir sie selbst konzentriert haben, im Bergbau, in Farben, in Batterien.

Der Mars hat diese Geschichte nie durchlaufen, dafür hat er seine ursprüngliche Metallmischung offen liegen gelassen. Das Bild vom Marssand als kostenlosem Baustoff für die erste Siedlung habe ich seit dieser Lektüre nicht mehr so unbeschwert im Kopf.

Und der Gedanke, dass eine Crew Millionen Kilometer weit fliegt und dann daran scheitert, wie gründlich sie sich nach dem Ausstieg die Hände wäscht, hat etwas sehr Ernüchterndes.

Mavia Anjum, Gwendolyn D. Bart (University of Idaho), arXiv-Preprint, 2026; arXiv:2608.28805