Agricultura extraterrestre
Alberto González Fairén |
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Numerosos
proyectos de investigación en Astrobiología
están dirigidos actualmente a la determinación
de las condiciones de habitabilidad de nuestros
planetas vecinos. Ya sea como visitantes o como
colonizadores, los humanos que pisen otro mundo
deberán disponer de la capacidad de utilizar
los recursos de ese planeta, y no depender del
envío de suministros desde la Tierra.
Esto implica producir sus propios alimentos
en una superficie muy diferente a la de nuestro
mundo. |
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as últimas
estrategias para colonizar otros mundos indican que el cultivo de
plantas es un medio efectivo para descomponer residuos, secuestrar
el carbono, producir oxígeno y biofiltrar el agua. Los investigadores
Giacomo Certini, de la Universidad de Florencia, y Riccardo Scalenghe,
de la Universidad de Palermo, han analizado los suelos de la Luna,
Marte y Venus, y han llegado a la conclusión de que todos ellos
son aptos para desarrollar tareas agrícolas. La primera cuestión
a resolver en su análisis fue formular una definición
adecuada de “suelo”, ya que no existe una acepción
universalmente aceptada, exhaustiva y que delimite claramente qué
es suelo y qué no lo es. Por esta razón, los investigadores
debieron decidir qué variables tener en cuenta para determinar
si las superficies de otros cuerpos planetarios podían ser
calificadas como suelos. En la Tierra, cinco factores actúan
de forma conjunta en la formación de suelos: la roca madre,
el clima, la topografía, el tiempo y la biología. Es
este último factor el que genera mayor debate: una definición
abreviada de suelo sería aquella superficie donde las plantas
pueden crecer (Figura 1). Pero esta definición implica que
los suelos sólo pueden existir en presencia de organismos vivos.
Sin embargo, hay zonas en la Tierra donde hay suelos y prácticamente
no hay vida, como los Valles Secos de la Antártida o el Desierto
de Atacama. Esto significa que la formación de suelos no parece
requerir la presencia de vida. Una definición alternativa propuesta
por Certini y Scalenghe considera “suelo” a una capa de
la superficie de un planeta sometida a erosión y que recoge
y almacena información sobre la historia climática y
geoquímica de un lugar concreto. Por lo tanto, el factor principal
en la formación de suelos sería la erosión, relegando
a un papel secundario la presencia o no de vida. |
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Figura
1: Superficies en el lugar
de descenso de Phoenix y en la isla Pantelleria,
Italia. La superficie de la izquierda está
alterada químicamente y tiene estructura
interna, pero no vegetación. La superficie
de la derecha está compuesta por material
volcánico fragmentado e indiferenciado,
pero en ella crecen plantas vasculares. ¿Cuál
de los dos es “suelo”?
(En Certini y Scalenghe, 2010)  |
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Los procesos erosivos son muy diferentes en las superficies
de la Luna, Venus y Marte. En la Luna, la erosión de la superficie
se debe básicamente a los impactos meteoríticos y las
interacciones químicas de la superficie con el viento solar,
ambos procesos muy importantes debido a la carencia de atmósfera.
Por el contrario, Venus tiene una atmósfera muy densa compuesta
básicamente por dióxido de carbono, con aerosoles de
ácido sulfúrico, agua y oxígeno, y que genera
una presión en superficie de 90 atmósferas. Certini
y Scalenghe aventuran que los procesos erosivos sobre la superficie
de Venus estarían causados fundamentalmente por procesos termales
y corrosión ácida. Finalmente, la erosión sobre
la superficie de Marte en la actualidad estaría dominada por
procesos físicos derivados del impacto de meteoritos, las variaciones
térmicas y los vientos. En el pasado, la erosión química
fue más significativa, y ha dejado huellas evidentes en forma
de minerales férricos oxidados. Los suelos de Marte han sido
analizados directamente mediante los instrumentos de la sonda Phoenix,
y los datos obtenidos abrieron la posibilidad de que el suelo marciano
pueda ser apto para el crecimiento de determinadas especies vegetales.
Entre los componentes detectados se incluyen sales de magnesio, sodio,
potasio y cloro. Posiblemente habría que añadir algún
nutriente adicional, fundamentalmente nitrógeno, y reducir
la concentración de sales y de compuestos tóxicos, así
como diseñar la distribución del tamaño de poro
y su conectividad, con el objeto de que el suelo marciano fuese plenamente
capaz de servir de sustrato para el crecimiento de plantas.
Sin embargo, otros investigadores sostienen que la presencia de suelos
no es imprescindible para producir recursos vegetales. Ellen Graber,
del Instituto de Ciencias Ambientales de Israel, desarrolla técnicas
de cultivo sin presencia de suelos, con el concurso tan sólo
de nutrientes y pequeñas cantidades de agua, en diferentes
sustratos sólidos que no son suelos. Estas prácticas,
denominadas “agricultura hidropónica” (Figura 2),
fueron probadas con éxito fuera de la Tierra en 1997 en la
estación espacial Mir. Las investigaciones de Graber anticipan
que estas técnicas estarán ampliamente desarrolladas
y perfeccionadas en el momento en que los seres humanos se dispongan
a colonizar otros planetas. |
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| Un aspecto adicional que se habrá de tener en
cuenta en el diseño de futuras misiones tripuladas a Marte
es el efecto de la baja gravedad sobre el desarrollo vegetal, ya sea
desarrollando agricultura tradicional o hidropónica. Como el
agua es esencial para el transporte de nutrientes y de oxígeno
tanto en fase líquida como gaseosa en el interior de las plantas,
una gravedad de tan sólo 0.38g podría llevar
a la asfixia de microorganismos y raíces, con la consiguiente
emisión de gases tóxicos. Federico Maggi, de la Universidad
de Sydney, y Céline Pallud, de Berkeley, han estudiado el efecto
de la gravedad en el crecimiento de las plantas, y han concluido que
las tasas de desnitrificación son mucho mayores si la planta
crece sometida a gravedad marciana, emitiendo un 60% más de
NO, 200% más de N2O y 1200% más de N2.
Al mismo tiempo, el oxígeno y el carbono orgánico son
consumidos con mayor rapidez, lo que incrementa en un 10% las emisiones
de CO2. Además, se requiere un 90% menos de agua
para conseguir el mismo crecimiento. |
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| San Francisco (California), EEUU, 04 de Diciembre
de 2010. |
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