Las plantas pueden crecer en el regolito lunar, pero no están contentas con eso

La NASA está enviando astronautas de regreso a la Luna por el final de esta décaday espero enviar humanos a Marte en algún momento en la década de 2030. Cultivar alimentos en el espacio utilizando recursos in situ es vital si los astronautas quieren sobrevivir tanto en la Luna como en Marte a largo plazo. Cultivar plantas en el espacio utilizando suelo terrestre es nada nuevo, ya que esta investigación está actualmente en curso a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS). Pero investigaciones recientes llevadas a cabo en la Tierra han dado pasos cruciales para poder cultivar alimentos en el espacio utilizando material extraterrestre que tomamos de la Luna hace más de 50 años.

en un estudio reciente publicado en Biología de las Comunicaciones, los investigadores han dado un primer paso notable para ayudar a los futuros astronautas en la Luna a cultivar su propia comida usando regolito lunar en lugar del suelo de la Tierra. Este es un descubrimiento extraordinario, ya que podría ayudar a los futuros astronautas en la Luna y Marte a cultivar sus propios alimentos utilizando recursos in situ en lugar de depender de los suministros de la Tierra para ayudarlos a sobrevivir. Lo que hace que esta investigación sea aún más sorprendente es que se logró utilizando regolito lunar que fue devuelto desde la Luna hace más de 50 años por muestras de los Apolo 11, 12 y 17.

“Esta investigación es fundamental para los objetivos de exploración humana a largo plazo de la NASA, ya que necesitaremos utilizar los recursos que se encuentran en la Luna y Marte para desarrollar fuentes de alimentos para los futuros astronautas que viven y operan en el espacio profundo”, dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson. “Esta investigación fundamental sobre el crecimiento de las plantas también es un ejemplo clave de cómo la NASA está trabajando para desbloquear innovaciones agrícolas que podrían ayudarnos a comprender cómo las plantas pueden superar las condiciones estresantes en áreas con escasez de alimentos aquí en la Tierra”.

suelo de la tierra es rico en nutrientes vitales, ideal para el cultivo de plantas, que incluye minerales (45 %), agua (25 %), aire (25 %) y materia orgánica (5 %). Para regolito lunarel 99% de la masa consiste en agua (41-45%), Silicio (Si), Aluminio (Al), Calcio (Ca), Hierro (Fe), Magnesio (Mg) y Titanio (Ti), y casi todo del 1% restante se compone de manganeso (Mn), sodio (Na), potasio (K) y fósforo (P).

“Aquí estamos, 50 años después, completando experimentos que se iniciaron en los laboratorios de Apolo”, dijo Robert Ferl, profesor del departamento de Ciencias Hortícolas de la Universidad de Florida, Gainesville, y coautor del estudio. “Primero hicimos la pregunta de si las plantas pueden crecer en regolito. Y segundo, ¿cómo podría ese día ayudar a los humanos a tener una estadía prolongada en la Luna?

Para el estudio, el equipo hizo crecer el bien estudiado Arabidopsis thaliana, que es originaria de Eurasia y África, y es pariente de las hojas de mostaza y otras verduras crucíferas (familia de las coles) como el brócoli, la coliflor y las coles de Bruselas. Debido a su pequeño tamaño y facilidad de crecimiento, es una de las plantas más estudiadas del mundo. Debido a esto, los científicos ya saben cómo son sus genes, cómo se comporta en diferentes circunstancias e incluso cómo crece en el espacio.

Usando muestras de los Apolo 11, 12 y 17, el equipo de investigación usó solo un gramo de regolito para cada planta. Luego agregaron agua y semillas a las muestras. Luego pusieron las bandejas en cajas de terrario en una sala limpia y se les agregó una solución nutritiva diariamente. Después de solo un par de días, los resultados parecían prometedores.

“¡Después de dos días, comenzaron a brotar!” dijo Anna-Lisa Paul, profesora de Ciencias Hortícolas en la Universidad de Florida y primera autora del artículo. “Todo brotó. ¡No puedo decirte lo asombrados que estábamos! Cada planta, ya sea en una muestra lunar o en un control, se veía igual hasta aproximadamente el día seis». Fue solo después del sexto día que el equipo de investigación se dio cuenta de que las plantas que crecían en el regolito no eran tan robustas como las plantas del grupo de control que crecían en ceniza volcánica. Para empeorar las cosas, las plantas de regolito crecían de manera diferente según el tipo de muestra en la que se encontraban. Crecían más lentamente y tenían raíces atrofiadas; además, algunas tenían hojas atrofiadas y pigmentación rojiza.

Después de 20 días, justo antes de que las plantas comenzaran a florecer, el equipo cosechó las plantas, las molió y estudió el ARN. Esto mostró que las plantas estaban realmente bajo estrés y habían reaccionado de la manera que los investigadores han visto. Arabidopsis responder al crecimiento en otros ambientes hostiles, como cuando el suelo tiene demasiada sal o metales pesados. Como se indicó, el regolito utilizado en este estudio provino de tres muestras de Apolo, todas recolectadas en tres sitios diferentes en la Luna. Se reveló que las plantas cultivadas en las muestras del Apolo 11 no eran tan robustas como las plantas de las muestras del Apolo 12 y 17.

Si bien las plantas finalmente no resultaron como se esperaba, esta investigación abre la puerta no solo para cultivar plantas en hábitats en la Luna, sino que también abre la puerta para estudios adicionales. Esto incluye comprender qué genes necesitan las plantas para adaptarse al crecimiento en regolito, medir cómo los diferentes materiales de la Luna son más propicios para el cultivo de plantas que otros, y estudiar el regolito lunar para ayudarnos a comprender mejor el regolito de Marte también.

“No solo es agradable para nosotros tener plantas a nuestro alrededor, especialmente cuando nos aventuramos a nuevos destinos en el espacio, sino que también podrían proporcionar una nutrición suplementaria a nuestras dietas y permitir la exploración humana en el futuro”, dijo Sharmila Bhattacharya, científica del programa Biológica y de la NASA. División de Ciencias Físicas (BPS). “Las plantas son lo que nos permite ser exploradores”.

Instalación de laboratorio de muestras lunares

Si bien las muestras utilizadas en esta investigación tienen 50 años, esta investigación pudo llevarse a cabo debido a la Instalación de laboratorio de muestras lunares en el Centro Espacial Johnson en Houston, TX. El propósito de esta instalación es mantener muestras lunares en perfectas condiciones para permitir estudios actuales y futuros por parte de científicos y educadores de todo el mundo. Una parte de la instalación está dedicada al almacenamiento a largo plazo de muestras lunares para estudiarlas más tarde a medida que mejora la tecnología de investigación.

Como siempre, ¡sigan haciendo ciencia y sigan mirando hacia arriba!

Presione soltar: NASA

Fuentes: espacio.com, NASA (1), NASA (2), Biología de las Comunicaciones, Departamento de agricultura de los Estados Unidos, Universidad de Washington en St. Louis, El recurso de información de Arabidopsis, Astrobiología, NASA (3)