Soñando con una Luna verde – cultivando campos lunares

El berro puede crecer en casi todas partes, pero ¿puede sobrevivir también en la Luna? 
Crédito: Bastet78, Wikimedia Commons, Creative Commons (CC BY-SA 4.0).

Geobites es un esfuerzo de comunicación científica de base apoyado por la Unión Geofísica Americana. Los geocientíficos escriben sobre nuevos desarrollos en su campo para llevar la ciencia de vanguardia a la audiencia más amplia posible. En este post Max Winkler comenta el siguiente artículo.

Artículo: Las plantas cultivadas en el regolito lunar de Apolo presentan transcriptomas asociados al estrés que informan las perspectivas para la exploración lunar.

Autores: Anna-Lisa PaulStephen M. Elardo & Robert Ferl.

Las plantas nos rodean por todas partes y dominan nuestro planeta. Nos alimentamos de ellas, construimos nuestros hogares a partir de ellas y las necesitamos como fuente de oxígeno. No podríamos imaginar un mundo sin ellas. Pero, ¿podemos llevarlas con nosotros cuando visitemos otros mundos?

En la ciencia espacial, las plantas ya han jugado un papel importante. A menudo se usan como organismos modelo para experimentos y en futuras misiones espaciales podrían incluso usarse como importantes adiciones al suministro de alimentos y vida de los astronautas. Por lo tanto, ya se dirigieron a la Estación Espacial Internacional. Ahora, por primera vez, Anna-Lisa Paul y sus colegas han tratado de cultivar plantas en el suelo lunar original y han descubierto que es posible que podamos llevar a nuestras compañeras verdes con nosotros a la Luna.

Ahora en serio, ¿por qué deberíamos querer cultivar plantas en la Luna? Después de solo tres años de misiones tripuladas (1969 – 1972), los humanos desaparecieron de la faz de la Luna. Pero pronto las misiones Artemis de la NASA nos traerán de regreso después de medio siglo de ausencia. Estas próximas misiones no solo proporcionarán la infraestructura para una estación espacial lunar, sino también una base terrestre a largo plazo. Para un hábitat a largo plazo, las plantas pueden agregar ventajas cruciales: primero, son una fuente confiable de alimento y oxígeno y también son útiles para reciclar el agua y como sumidero de CO2 .

Ok, llevar plantas con nosotros a la Luna podría ser útil, pero ¿cómo lo probamos? Paul y sus compañeros de trabajo construyeron pequeñas macetas con un diámetro de solo 12,5 mm para utilizar una cantidad mínima de suelo lunar. Se plantaron semillas de berro thale en muestras de tres regiones lunares diferentes, que regresaron de las misiones Apolo 11, 12 y 17. Además, algunas semillas se plantaron en un suelo terrestre preparado artificialmente, llamado JSC-1A. JSC-1A fue diseñado para ser similar al suelo lunar en textura y mineralogía. Sin embargo, todavía está mucho más cerca de los suelos de la Tierra que de los suelos de la Luna.

Estas macetas de autoconstrucción contienen las primeras plantas cultivadas en suelos lunares. De izquierda a derecha, contienen suelo de JSC-1A, Apollo 11, Apollo 12 y Apollo 17. Crédito: Springer Nature Limited, Creative Commons (CC BY 4.0).

La primera gran sorpresa del equipo fue que casi todas las semillas germinaron. Las plantas sembradas en el suelo terrestre JSC-1A casi no mostraron variación en tamaño y color, mientras que las plantas cultivadas en suelos lunares mostraron una gran variabilidad, en y entre los tres suelos diferentes: las raíces eran a veces más cortas y muchas plantas mostraban manchas negras o pigmentación rojiza. Las diferencias se hicieron más y más prominentes a medida que avanzaba el experimento. Y ninguna de las plantas en los suelos lunares creció tanto como las plantas en el suelo terrestre. Las plantas cultivadas en el suelo de la misión Apolo 11 lucharon mucho para crecer, mientras que las plantas en el suelo de la misión Apolo 17 tenían un tamaño y color más parecidos a las plantas de los suelos de la Tierra.

Para averiguar qué estaba causando el crecimiento deficiente en los suelos lunares, el científico investigó la expresión genética de las plantas para identificar qué genes se activaron durante el crecimiento. Al final resultó que, muchos de los cambios en la expresión génica de las plantas cultivadas en el suelo lunar probablemente fueron causados ​​por altos contenidos de sal y metales, así como por la falta de potasio.

Al comparar los tres suelos lunares, el tamaño del grano y el contenido de partículas de hierro varían mucho. El suelo del lugar de aterrizaje del Apolo 17 es más fresco que los demás, lo que significa que su exposición a la radiación cósmica fue mucho más corta. Por otro lado, el suelo del sitio del Apolo 11 fue el más antiguo. Esta exposición condujo a la destrucción de los granos minerales y el tamaño del grano se contrae, mientras que aumenta el contenido de nanopartículas de hierro móviles. En otras palabras, la erosión de la superficie lunar hace que el suelo sea menos fértil para las plantas terrestres. Esto será importante a medida que los humanos comiencen a pensar dónde ubicar su primera gran estación en la Luna. Paul y sus colegas demostraron que es posible cultivar plantas en suelo lunar, por lo que el sueño de cultivar en otros planetas puede hacerse realidad algún día. En caso afirmativo, ¡definitivamente necesitaremos algunos vaqueros espaciales!

Fuente: Geobites.

Artículo original: Dreaming of a green Moon – farming lunar fields‘. Max Winkler. July 26, 2022.

Licencia del artículo: Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC BY-SA 4.0).

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Científicos cultivan plantas en suelo lunar

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Ideas prácticas para cultivar en la Luna y Marte

Cuando la Estación Espacial Internacional (ISS) se queda sin suministros básicos, como alimentos, agua y otras necesidades, se pueden reabastecer desde la Tierra en cuestión de horas. Pero cuando los astronautas vayan a la Luna durante largos períodos de tiempo en los próximos años, las misiones de reabastecimiento tardarán mucho más en llegar allí. Lo mismo ocurre con Marte, que puede tardar meses en llegar y, al mismo tiempo, es mucho más caro.

Entonces, no es de extrañar por qué la NASA y otras agencias espaciales buscan desarrollar métodos y tecnologías que aseguren que sus astronautas tengan un grado de autosuficiencia. De acuerdo con una investigación apoyada por la NASA y realizada por Daniel Tompkins de Grow Mars y Anthony Muscatello (anteriormente del Centro Espacial Kennedy de la NASA), los métodos ISRU se beneficiarán enormemente de algunos aportes de la naturaleza.

Sobre el regolito lunar

  • Lunar Regolith. C Meyer. NASA Lunar Petrographic Educational Thin Section Set, 2003.

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Científicos europeos han recogido los diminutos hongos que se cobijan en las rocas de la Antártida y los han enviado a la Estación Espacial Internacional. Tras permanecer allí durante año y medio en condiciones parecidas a las de Marte, más de un 60% de sus células permanecían intactas, con el ADN estable. Los resultados aportan nueva información en la búsqueda de vida en el planeta rojo. En el mismo experimento también viajaron al espacio líquenes españoles de la Sierra de Gredos.

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