Derart komplexe Ökologien konnten nicht einfach auf die Art hergestellt werden, wie Nadia sich das eingebildet hatte: daß man die Ingredienzen separat züchtete und dann wie einen Kuchen in einem Mixer zusammenmischte. Aber sie kannten nicht alle Ingredienzen und konnten einige davon nicht züchten; und manche, bei denen das gelang, starben bei der Vermischung. »Würmer sind besonders empfindlich. Auch Nematoden machen Schwierigkeiten. Das ganze System neigt dazu zusammenzubrechen, wobei uns nur Mineralien und tote organische Substanzen verbleiben. Das nennt man dann Humus. In der Herstellung von Humus sind wir sehr gut. Aber Ackerkrume muß wachsen.«
»So wie in der Natur?«
»Richtig. Wir können nur versuchen, ihn schneller wachsen zu lassen, als es von Natur aus geschieht.
Wir können ihn nicht zusammensetzen oder in großen Mengen herstellen. Und viele der lebendigen Bestandteile wachsen am besten im Humus selbst. Darum ist es ein Problem, Organismen, die den Grundstock bilden, schneller zu beschaffen, als die natürliche Bodengestaltung sie liefern würde.«
»Hmm«, machte Nadia.
Arne führte sie durch ihre Labors und Gewächshäuser, die voller zylindrischer Bottiche oder Rohre waren, in Gestellen, alle mit Boden oder dessen Komponenten gefüllt. Das war experimentelle Agronomie; und Nadia vermochte nach ihrer Erfahrung mit Hiroko nur sehr wenig davon zu verstehen. Die esoterischen Dinge der Wissenschaft überstiegen ihr Fassungsvermögen. Aber sie begriff, daß man fabrikmäßige Versuche anstellte, in denen die Bedingungen in jedem Bodenkörper variierten, und verfolgte, was geschah. Arne zeigte ihr eine einfache Formel, die die allgemeinsten Aspekte des Problems beschrieb:
die besagte, daß jede Bodeneigenschaft S ein Faktor / der halbunabhängigen Variablen ist, nämlich Elternmaterial (PM)/ Klima (C), Topographie oder Relief (R), Flora und Fauna (B) und Zeit (T). Die Zeit war natürlich der Faktor, den sie beschleunigen wollten. Und das Elternmaterial war bei ihren meisten Versuchen der überall vorhandene Ton an der Oberfläche des Mars. Klima und Topographie wurden manchmal verändert, um verschiedene Feldbedingungen zu simulieren. Aber am meisten variierten sie die biotischen und organischen Elemente. Das bedeutete MikroÖkologie der raffiniertesten Art; und je mehr Nadia darüber lernte, desto schwieriger erschien ihr das Vorhaben — nicht so sehr Konstruktion als vielmehr Alchimie. Viele Elemente mußten einen Bodenzyklus durchmachen, um als Wachsmedium für Pflanzen zu dienen; und jedes Element hatte seinen eigenen speziellen Zyklus, der durch eine unterschiedliche Kombination von Agenzien angetrieben wurde. Es gab die Makro-Nährstoffe: Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel, Kalium, Calcium und Magnesium; dann die Mikro-Nährstoffe Eisen, Mangan, Zink, Kupfer, Molybdän, Bor und Chlor. Keiner dieser Nahrungszyklen war geschlossen. Es gab auch Verluste durch Sickern, Erosion, Abernten und Ausgasen. Die Inputs waren ebenso vielfältig, einschließlich Absorption, Verwitterung, Einwirkung von Mikroben und Anwendung von Düngemitteln. Die Bedingungen, die es ermöglichten, daß alle diese Elemente ihre Zyklen durchliefen, waren so vielfältig, daß verschiedene Böden jeden Zyklus in unterschiedlichem Maße aussichtsreich erscheinen ließen. Jede Bodenart hatte spezielle ph-Werte, Salzgehalte, Kompaktheiten und so fort. Darum gab es allein in diesen Labors Hunderte benannter Böden und noch Tausende mehr unten auf der Erde.
Natürlich bildete in Vishniac-Labors das Elternmaterial vom Mars die Basis der meisten Experimente. Äonen von Staubstürmen hatten dieses Material auf dem ganzen Planeten wiederverarbeitet, bis es überall fast die gleiche Zusammensetzung hatte. Der typische Marsboden bestand aus feinen Partikeln, hauptsächlich Silizium und Eisen. An der Oberfläche war es oft lockeres Treibmaterial. Darunter hatten unterschiedliche Grade von Zementation zwischen den Partikeln ein krustiges Material gebildet, das um so klumpiger wurde, je tiefer man grub.
Tone, mit anderen Worten Smektite, ähnlich dem Montmorilonit und Nontromit der Erde, mit Zusatz von Materialien wie Talkum, Quarz, Hämatit, Anhydrit, Dieserit, Clacit, Beidelit, Rutil, Gips, Maghämit und Magnetit. Und alles war von amorphen Eisenoxihydroxiden und anderen mehr kristallinen Eisenoxiden umschlossen, die für die rötlichen Farben verantwortlich waren.
Das war also ihr universelles Elternmateriaclass="underline" eisenreicher Smektit-Ton. Dessen locker gepackte und geschichtete Struktur bedeutete, daß es Wurzeln trug und ihnen dennoch Raum zum Wachstum bot. Aber es gab darin keine Lebewesen, zu viele Salze und zu wenig Stickstoff. Also bestand ihre Aufgabe im wesentlichen darin, Elternmaterial zu sammeln, Salz und Aluminium herauszuziehen und Stickstoff und die biotische Gemeinschaft so schnell wie möglich hinzuzufügen. So gesehen war das einfach. Aber der Ausdruck ›biotische Gemeinschaft bereitete eine ganze Welt von Schwierigkeiten. »Mein Gott, das ist so, als ob man diese Regierung in Funktion zu setzen versuchen würde«, sagte Nadia eines Abends zu Art. »Die haben große Schwierigkeiten.«
In der Praxis fügten die Leute dem Ton einfach Bakterien hinzu und dann Algen und andere Mikroorganismen, danach Flechten und halophyllische Pflanzen. Dann hatten sie gewartet, bis diese Biogemeinschaften den Ton in Humus verwandelt hatten, was viele Generationen von Leben und Sterben erforderte. Das funktionierte immerhin. Aber es ging sehr langsam. Eine Gruppe in Sabishii hatte geschätzt, daß — über die ganze Oberfläche gemittelt — ein Zentimeter Ackerkrume in jedem Jahrhundert geschaffen wurde. Und das hatte man unter Einsatz ingenieurgenetisch erzeugter Populationen, die auf größte Geschwindigkeit gezüchtet waren, geschafft.
In den Treibhausfarmen andererseits waren die verwendeten Böden durch Nährstoffe, Düngemittel und Impfstoffe aller Art stark ergänzt worden. Das Resultat entsprach in etwa dem, was diese Forscher beabsichtigt hatten; aber die Bodenmenge in den Treibhäusern war winzig im Vergleich mit den Mengen, die sie auf die Oberfläche ausbringen wollten. Ihr Ziel war ein Boden für die Massenproduktion. Aber sie mußten sich intensiver mit der Materie befassen, als sie erwartet hatten, das war nicht zu übersehen. Alle hatten sie diese gequälte, erstarrte Miene eines Hundes, der an einem Knochen, von dem er schon längst eingesehen hat, daß er zu groß für ihn ist, aber dennoch nicht davon ablassen kann, weiter zu versuchen, ihn zu verschlingen.
Die bei diesen Problemen beteiligten Disziplinen der Biologie, Chemie, Biochemie und Ökologie lagen weit außerhalb von Nadias Fachwissen, und es gab nichts, was sie hätte vorschlagen können. In vielen Fällen konnte sie nicht einmal die hineinspielenden Prozesse verstehen. Das war keine Konstruktion, ja nicht einmal die Analogie einer Konstruktion.
Aber sie mußten doch zumindest eine Konstruktion realisieren bei einer der von ihnen versuchten Produktionsmethoden; und hier war Nadia wenigstens imstande zu verstehen, auf was es ankam. Sie konzentrierte sich auf diesen Aspekt. Sie schaute nach dem mechanischen Entwurf der Bodenproben und auch den Tanks für die lebenden Bestandteile des Bodens. Sie studierte die molekulare Struktur der Elterntone, um zu sehen, ob sie ihr irgendeine Anregung geben würde, wie man damit arbeitete. Sie stellte fest, das die Smektite des Mars Aluminiumsilikate waren. Das bedeutete, daß jede Einheit des Tons eine Schicht von Aluminium-Oktaedern besaß, die zwischen zwei Schichten von Silizium-Tetraedern verpackt waren. Die verschiedenen Arten der Smektiten hatten unterschiedliche Variationsanteile in diesem allgemeinen Muster. Und je größer diese Abweichungen waren, umso leichter konnte Wasser in die Flächen der Zwischenschichten einsickern. Montmorillonit, der häufigste Smektit auf dem Mars, hatte viele Spielarten und war daher für Wasser sehr empfänglich. Er dehnte sich im feuchten Zustande aus und schrumpfte bis zum Zerbrechen, wenn er trocken war.