La NASA tiene grandes planes para granjas espaciales y hay muchas ideas de los astrobiólogos sobre cuáles podrían ser los mejores cultivos para cultivar en Marte. Para optimizar mejor estas futuras granjas extraterrestres, los científicos también están explorando qué métodos de plantación podrían aumentar el rendimiento potencial de los cultivos en el Planeta Rojo. Algunos nuevos experimentos con plantas de tomate, zanahoria y guisantes descubrieron que cultivar diferentes cultivos mezclados podría aumentar el rendimiento de algunas plantas en determinadas condiciones marcianas. Los hallazgos también podrían tener implicaciones para la vida en la Tierra y se describen en un estudio publicado el 1 de mayo en la revista Más uno.
Un invernadero marciano
Para que los futuros humanos sobrevivan en Marte durante períodos prolongados, la alimentación nutritiva será esencial. Mientras aprende cómo el falso astronauta Mark Watney cultivaba patatas en la novela y película de ciencia ficción El marciano fue entretenido e informativo, los astronautas reales deberían tener algunos recursos útiles del planeta Tierra para cultivar alimentos en futuros asentamientos en Marte.
Para aprender cómo hacer esto mejor, los científicos en la Tierra deben simular aquí las condiciones únicas del Planeta Rojo. La atmósfera de Marte es aproximadamente 100 veces más delgado que el de la Tierra
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“El mejor ‘ambiente marciano’ es en realidad simplemente un invernadero con condiciones controladas que incluyen temperatura, humedad y gases”. Rebeca Goncalvesdice un coautor del estudio y astrobiólogo de la Universidad e Investigación de Wageningen en los Países Bajos. ciencia pop.
Para esto estudiar, Gonçalves y el equipo utilizaron invernaderos de la universidad para simular un entorno de cultivo en Marte. Probaron cómo les va a los cultivos en una versión simulada del regolito marciano: el material suelto y rocoso que cubre el planeta. Como grupo de control se utilizaron macetas con tierra para macetas estándar y arena. También se agregaron trozos de tierra orgánica y otros nutrientes a las muestras de arena y regolito marciano para mejorar la retención de agua y la retención de raíces.
Recogiendo plantas
Para las plantas de esta falsa granja marciana, el equipo seleccionó guisantes, zanahorias y tomates. A estudio de 2014 descubrió que los tres pueden crecer en el regolito marciano. Según Gonçalves, saber que esas plantas podían crecer era clave, ya que buscaban respuesta a una pregunta diferente. Querían saber cómo utilizar plantas acompañantes y intercalar–una antigua técnica de plantación que consiste en cultivar dos o más plantas muy juntas– para aumentar el rendimiento de los cultivos. Estos tres también podrían tener un papel nutricional importante en el futuro.
“Fueron elegidos por su contenido nutricional, rico en antioxidantes, vitamina C y betacaroteno”, dice Gonçalves. “Esto es importante porque todos estos nutrientes se pierden por completo en el proceso de deshidratación de alimentos, que es el proceso principal que utilizamos para enviar alimentos a misiones espaciales. Por lo tanto, la producción de alimentos frescos que contengan estos nutrientes es imprescindible en una colonia marciana”.
Estos cultivos también son especies compañeras que compartir rasgos complementarios. Los guisantes se consideran uno de los principales contribuyentes al sistema de cultivos intercalados porque son leguminosas que pueden “fijar” nitrógeno. En la fijación de nitrógeno, algunas plantas y bacterias pueden convertir el nitrógeno del aire en una forma de amoníaco que las plantas pueden utilizar como nutrición. Esto, a su vez, beneficia a otras plantas y disminuye la necesidad de agregar fertilizantes al sistema vegetal. Según Gonçalves, optimiza los recursos necesarios para que las plantas crezcan en el Planeta Rojo.
“Las zanahorias se utilizaron para ayudar a airear el suelo, lo que puede mejorar la absorción de agua y nutrientes por parte de las plantas acompañantes, y los tomates se utilizaron para proporcionar sombra a la zanahoria sensible a la temperatura y para dar soporte a los guisantes para trepar”, dice Gonçalves.
Frutos rojos, planeta rojo.
Las tres especies crecieron bastante bien en el regolito marciano, produciendo poco más de media libra de productos con sólo una mínima adición de nutrientes. Los tomates crecieron mejor cuando estaban junto a los guisantes y las zanahorias en un cultivo asociado, que los tomates de control que se cultivaron solos. Los tomates tenían una mayor biomasa y también más potasio cuando se cultivaban de esta manera.
Sin embargo, el cultivo intercalado en este regolito pareció disminuir los rendimientos de las zanahorias y los guisantes. A estas plantas les fue mejor solas. En experimentos futuros, el equipo espera que algunas modificaciones en la forma en que se trata el regolito marciano simulado puedan ayudar a aumentar los rendimientos cuando se utilizan cultivos intercalados, de modo que las zanahorias y los guisantes puedan tener cosechas igualmente mayores.
“El hecho de que funcionara realmente bien para una de las especies fue un gran hallazgo, sobre el que ahora podemos seguir investigando”, afirma Gonçalves.
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El equipo también se sorprendió al ver cómo los cultivos intercalados mostraron una ventaja en el grupo de control de suelo arenoso. Benefició a dos de las tres especies vegetales y este hallazgo podría ser aplicado a los sistemas agrícolas en la Tierra. El cambio climático es haciendo que algunos suelos sean más arenosos y este estudio es parte de los esfuerzos continuos para ver Cómo los cultivos intercalados pueden ayudar a abordar este problema.
En futuros estudios, el equipo espera descubrir cómo lograr “un sistema completamente autosostenible que utilice el 100% de los recursos locales de Marte”. Esto ayudaría a que estas futuras colonias fueran más viables financieramente y no tan dependientes de las misiones de reabastecimiento.
“Si podemos descubrir el secreto para regenerar suelos pobres y al mismo tiempo desarrollar un sistema de producción de alimentos autosostenible y de alto rendimiento (exactamente el objetivo de la investigación agrícola marciana), habremos encontrado una solución para muchos de los problemas que tenemos aquí. La Tierra también”, afirma Gonçalves.